Автор: Бабков В.Ф.
Теги: автомобильные дороги дорожное строительство автодорожный транспорт строительство
Год: 1978
Текст
РЕКОНСТРУКЦИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ
РЕКОНСТРУКЦИЯ
АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ
Под редакцией проф. В. Ф. БАБКОВА
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1978
39.311
Р 31
УДК 625.7/.8.004.68
Книгу написали: В. Ф. Бабков — введение, гл. I—III (§ 1.1, на-
писан совместно с В. К. Некрасовым); А. Я. Тулаев — гл. IV;
В. К- Некрасов — гл. V; В. М. Могилевич — гл. VI; Ю. М. Ситни-
ков — гл. VII.
P3I Реконструкция автомобильных дорог. Бабков В. Ф.,
Могилевич В. М., Некрасов В. К. и др. Под ред.
В. Ф. Бабкова. — М.: Транспорт, 1978 — 264 с., ил., табл.
В пер.: 1 р. 40 к.
В книге наряду с теоретическими проблемами реконструкции ав-
томобильных дорог бгГисаны из'Бгскания, проводимые для составле-
ния проекта реконструкции дороги,’ методы реконструкции плана
и продольного профиля, перестройки земляного полотна и дорожных
одежд, а также способы производства работ. Приведены сведения по
определению технико-экономической эффективности реконструкции
дорог.
Книга рассчитана на инженерно технических работников; может
быть использована студентами автомобильно-дорожных институтов
и факультетов.
31801-067 ББК 39.311
Р 67-78 йся
049(01)-78 608
(g) Издательство «Транспорт», 1978.
ВВЕДЕНИЕ
Советском Союзе быстрыми темпами происходит рост авто-,
мобильного паркаТК 1980 г. выпуск автомобилей достигнет 2,1—
2,2 млн. шт. Увеличится производство автобусов для общественно-
го транспорта, автомобилей большой грузоподъемности, прицепов
и полуприцепов к ним, автомобилей-самосвалов и самосвальных
автопоездов.1Трузооборот автомобильного транспорта возрастет
в десятой пятилетке на 42%, а перевозки пассажиров автобу-
сами на 28%. Все это резко повысит интенсивность движения и за-
грузку дорожной сети. "
Несмотря на проведение значительных работ по строительству
и реконструкции автомобильных дорог, дорожная сеть страны еще
недостаточно подготовлена к тому, чтобы воспринять большие по-
токи автомобилей.^ Плотность дорожной сети во многих районах
Советского Союза еще не удовлетворяет потребности народного
хозяйства страны. Даже в союзных республиках, наиболее обеспе-
ченных дорогами, плотность сети существенно меньше, чем в США
и странах Западной Европы с исторически сложившейся, создавав-
шейся столетиями дорожной сетью.
Не следует, однако, переоценивать существенное различие
в плотности дорожных сетей СССР и западно-европейских стран.
Характерно, что весьма интенсивные автомобильные перевозки
в США осуществляются при плотности сети в 2—3 раза меньшей,
чем в Европе.
Несомненно, что плановое социалистическое народное хозяйст-
во нашей страны дает возможность обеспечить перевозки по внут-
рирайонным дорожным сетям, связывающим совхозные и колхоз-
ные поселки с полевыми отделениями, заготовительными пунктами
и административными центрами, которые будут иметь меньшую
плотность, чем, например, стихийно сложившаяся в условиях част-
ного землепользования США сеть дорог «от фермы к рынку».
По расчетам проф. Я. В. Хомяка при использовании современ-
ных математико-статистических методов перспективного планиро-
вания дорожного строительства можно получить оптимальное раз-
мещение дорожных сетей, общая протяженность которых будет на
15—20% меньше, чем сеть существующих дорог (включая дороги
без твердого покрытия) [69]. Это доказывается примером прово-
димой на Украине ликвидации ненужных второстепенных грунто-
3
вых дорог, в результате которой их протяжение только за 1974 г.
без ущерба для выполнения перевозок уменьшилось на 13,6 тыс. км,
высвободив для запашки не менее 24,5 тыс. га пахотных земель.
В Кировоградской обл., где дорожная сеть уже упорядочена, ее
протяжение с 7,5 тыс. км в 1970 г. уменьшилось до 5,6 тыс. км
в 1974 г., т. е. на 25%.
Перед дорожниками СССР стоят большие задачи. В докладе на
XXV съезде КПСС Генеральный секретарь ЦК КПСС товарищ
Л. И. Брежнев отметил: «...в предстоящий период нам придется вы-
делять больше ресурсов на ускоренное развитие транспорта, связи,
системы материального снабжения... В прошлом многим из этих
сфер, в частности дорожному строительству, ...мы просто не могли
уделять должного внимания. Теперь этим придется заниматься, и
заниматься серьезно».
Однако еще в течение длительного периода количество автомо-
билей, приходящихся на один километр дороги, будет с каждым
годом возрастать, а условия движения осложняться. Потребуется
уделять все больше внимания вопросам безопасности движения
и его обслуживанию, а на отдельных наиболее загруженных участ-
ках— улучшению дорожных условий и организации движения, что-
бы обеспечить работу дорог с максимальным использованием их
пропускной способности.
V Дорожникам в ближайшие годы придется выполнять преиму-
щественно следующие виды работ: I
1. Строительство магистральных дорог для дальних скорост-
ных перевозок. Основными направлениями развития народного хо-
зяйства СССР на 1976—1980 годы предусматривается преимущест-
венное развитие сети магистральных дорог общегосударственного
и республиканского значения. Из них должна постепенно склады-
ваться сеть основных магистральных дорог, обеспечивающих обще-
государственные, административные и культурные потребности
страны. Эти дороги должны иметь геометрические элементы, соот-
ветствующие высоким скоростям движения, но для снижения еди-
новременных затрат их постройка может осуществляться поэтапно,
по заранее утвержденному единому проекту, по мере возрастания
интенсивности движения на отдельных перегонах.
Первоначально можно строить земляное полотно для дороги
с двумя проезжими частями и разделительной полосой или резер-
вировать полосу отвода, строя только одну проезжую часть для
совмещенного движения в двух направлениях. Стадийность может
соблюдаться также в конструкциях дорожных одежд и планиров-
ке пересечений в разных уровнях с важнейшими дорогами.
2. Строительство дорог во вновь осваиваемых промышленных
и сельскохозяйственных районах, обеспечивающих вначале пере-
возки строительных грузов, а затем нормальную работу построен-
ных предприятий, возникших вблизи от них населенных пунктов
и сельскохозяйственных объектов. Примером может служить до-
рожное строительство, проводившееся при освоении целинных зе-
мель, орошении Голодной степи в Узбекской ССР, разработке неф-
4
тяных месторождений в Башкирии и Небит-Даге, при подготовке
к разработке алмазных месторождений в Якутии, при строительст-
ве автозавода в Тольятти и т. д. Обширные и технически сложные
дорожно-строительные работы проводятся сейчас в заболоченных
районах Западной Сибири при освоении тюменских нефтяных мес-
торождений, а также в районах проложения Байкало-Амурской же-
лезнодорожной магистрали. Особенность этого вида дорожных ра-
бот заключается в том, что наибольшая интенсивность движения
соответствует периоду перевозки грузов для строительства. После
сдачи объектов в эксплуатацию движение сильно уменьшается,
поэтому дорожные одежды могут конструироваться из расчета ко-
роткого срока службы.
3. Строительство дорог в сельскохозяйственных районах. На
июльском (1978 г.) Пленуме ЦК КПСС товарищ Л. И. Брежнев
подчеркнул: «Дальнейший подъем сельскохозяйственного производ-
ства, повышение уровня жизни сельского населения прямо связа-
ны с развитием сети автомобильных дорог — главных транспорт-
ных, можно сказать, жизненных артерий села». Несмотря на срав-
нительно невысокую среднегодовую интенсивность движения по
сельскохозяйственным дорогам, необходимость быстрого вывоза
собранной продукции с полей требует проектирования этих дорог
на высокую интенсивность, соответствующую кратковременным се-
зонным пикам движения. Такой характер перевозок накладывает
свои особенности на проектные решения, поскольку элементы трас-
ты должны обеспечивать высокие скорости с соблюдением требова-
ний безопасности движения.
"4. Капитальный ремонт и реконструкция автомобильных дорог.
Наряду с постройкой новых дорог большие задачи стоят по приве-
дению существующей сети дорог с твердыми покрытиями в соот-
ветствие с возрастающими требованиями движения. Многие из этих
дорог были построены по устаревшим техническим условиям перио-
да гужевого транспорта. Некоторые участки уже подвергались не-
однократным перестройкам, и поэтому отдельные маршруты неод-
нородны по транспортно-эксплуатационным характеристикам. На
старых дорогах много опасных мест, допускающих движение толь-
ко с пониженными скоростями и имеющих ограниченную пропуск-
ную способность. Значительная часть дорог является грунтовыми
или имеет тонкослойные дорожные одежды, не обеспечивающие
круглогодичные автомобильные перевозки.
Капитальный ремонт и реконструкция занимают особенно боль-
шое место в деятельности дорожных^организаций, которые посред-
ством этих видов работ улучшают транспортно-эксплуатационные
качества дорог, исправляя их положение в плане и профиле и уст-
раивая на них твердые покрытия.. Так, например, за девятую пяти
летку^(1970—1975 гг.) при объеме нового строительства 89 тыс. км
общий прирост протяженности дорог с твердыми покрытиями соста-
вил 148,9 тыс. км. Кроме того, большое протяжение участков дорог
с твердыми покрытиями, на которых были увеличены радиусы кри-
вых, смягчены продольные уклоны, устроены дополнительные поло-
5
сы на подъемах, не получило отражения в приведенных статистиче-
ческих данных.
Примерный объем работ по реконструкции существующих до-
рог можно оценить исходя из следующих соображений. Учитывая
продолжительность изыскательских работ, проектирования, после-
дующего рассмотрения проектов утверждающими инстанциями
и строительства, можно сделать вывод, что передача в эксплуата-
цию первых участков дорог, построенных с соблюдением рекомен-
даций тех или иных технических условий, происходит не ранее чем
через 5—6 лет после утверждения этих технических условий.
В течение Великой Отечественной войны и первых послевоен-
ных лет проводилось только восстановление разрушенных мостов
и дорожных одежд на автомобильных дорогах. Поэтому не будет
большой ошибкой считать, что на всем протяжении дорожной сети,
построенной до 1950 г., на которой насчитывалось 177,3 тыс. км до-
рог с твердыми покрытиями, имеются участки, не удовлетворяю-
щие требованиям современного автомобильного движения. Кроме
того, и в последующие годы при проектировании и строительстве
часто допускались для уменьшения стоимости строительства от-
ступления от технических условий в сторону снижения требований
к капитальности проектных решений.
Таким образом, протяженность дорог, требующих коренной пе-
рестройки, составляет значительную долю от протяженности общей
дорожной сети.
Затягивающийся на многие годы процесс приведения старой до-
рожной сети в соответствие с требованиями увеличивающегося дви-
жения характерен для всех стран, уже прошедших этап быстрого
роста темпов автомобилизации — Англии, Франции, ФРГ и США.
В США, например, недавно был принят 15-летний план перестрой-
ки опасных мест на существующей дорожной сети, которому в спе-
циальной литературе уделялось не меньше места, чем ранее плану
создания сети междуштатных автомобильных магистралей.
Быстро «стареют» и вновь построенные магистральные дороги.
В ФРГ ряд автомобильных магистралей, в том числе и построенных
после второй мировой войны, перестал удовлетворять требованиям
движения. На 1975—1983 гг. планируется перестроить 890 км с уве-
личением числа полос до 6—8. В число их входят дороги Дюссель-
дорф— Кельн — Франкфурт, Нюрнберг — Мюнхен, Кельн — Аахен,
Гамбург — Любек и др. [74, 79]. Большой объем работ по реконст-
рукции дорог выполняется и в ГДР [76, 82].
Таким образом, по мере того, как возрастающая интенсивность
движения превышает некоторые критические значения, на отдель-
ных участках дорог создаются затрудненные условия движения.
Улучшение неблагоприятных участков дорог будет все время зани-
мать значительное место в деятельности дорожных организаций.
Поэтому вполне своевременно обобщить уже накопленный опыт
работ по улучшению транспортно-эксплуатационных качеств дорог
и приспособлению их к растущим требованиям автомобильного
движения, что авторы и попытались сделать в настоящей книге.
Глава I
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕКОНСТРУКЦИИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
§ 1.1. ПОНЯТИЕ О РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГИ
Часто употребляемый термин «реконструкция дорог» не имеет
четкого однозначного определения. Слову «реконструкция», как
иностранному термину, в русском языке соответствует широкий
круг понятий: коренное переустройство, перестройка по новым прин-
ципам, переоборудование, усовершенствование или упорядочение
чего-либо.
Применительно к автомобильным дорогам под реконструкцией
обычно понимают коренное переустройство с существенным улуч-
шением условий движения. Для уточнения этого определения при
составлении классификации дорожно-ремонтных работ еще в 1944 г.
было отмечено, что отличие реконструкции от ремонтных работ
заключается в том, что при реконструкции происходит повышение
категории дороги. Поэтому считают, что проектирование дорог при
реконструкции следует вести по принципам, которые заложены
в действующих технических нормах на проектирование и строитель-
ство дорог, соответствующих более высокой категории, чем та, ко-
торая присвоена автомобильной дороге, подлежащей реконструк-
ции. В то же время все ремонтные работы, в том числе и работы
по капитальному ремонту, должны выполняться по проектам, со-
ставленным применительно к той категории, которую имеет дан-
ная дорога.
Технические категории автомобильным дорогам присваивают
министерства строительства и эксплуатации дорог союзных рес-
публик с учетом народнохозяйственного значения дорог и интен-
сивности движения по ним. Так, Минавтодор РСФСР обязал свои
проектные, строительные и эксплуатационные дорожные организа-
ции при проектировании реконструкции и капитальном ремонте
любых перегонов или участков дорог руководствоваться техниче-
скими категориями, указанными в классификации, утвержден-
ной министерством, если материалами технико-экономических
обоснований не устанавливается необходимость в более высо-
кой категории. Снижение при проектировании технической ка-
т
тегории отдельных участков дорог может допускаться лишь при над-
лежащем технико-экономическом обосновании с разрешения Мин-
автодора РСФСР в каждом отдельном случае.
Однако с точки зрения техники выполнения отдельных работ по
капитальному ремонту или реконструкции дороги между ними нет
принципиальной разницы, так как капитальный ремонт всегда
предусматривает восстановление с повышением технического уров-
ня. Свыше 100 лет назад на примере железных дорог К. Маркс
указывал, что «...благодаря прогрессу промышленности средства
труда обычно претерпевают постоянные перевороты. Поэтому они
возмещаются не в своей первоначальной форме, а в форме, претер-
певшей переворот». Цитируя выдержку из журнала «Roads and
Rails» за 1862 г. о том, что «трубчатые мосты в их теперешней фор-
ме не возобновляются», он пояснил — «Потому, что в настоящее
время имеются лучшие формы таких мостов» L
При современных дорожных работах эта тенденция проявляет-
ся в весьма яркой форме. Никто теперь не будет при капитальном
ремонте сгнившую деревянную водопропускную трубу заменять
снова на деревянную, когда быстрее и дешевле уложить на ее мес-
то новую трубу из готовых бетонных колец. Сейчас уже практиче-
ски невозможно восстановить разрушенную булыжную мостовую
из-за отсутствия квалифицированных специалистов-мостовщиков
и каменной шашки для мощения, которую нужно заготавливать
вручную. Еще в 1936 г. проф. Г. Д. Дубелир, докладывая о необ-
ходимости введения новой классификации дорожно-ремонтных ра-
бот, указывал, что в современных условиях необходимо как по тех-
ническим, так и по экономическим соображениям не восстанавли-
вать старые булыжные мостовые, а используя их как основание,
устраивать в порядке ремонта усовершенствованные облегченные
покрытия хотя бы типа поверхностной обработки.
В городских дорожных организациях, чтобы учесть эту особен-
ность, иногда даже подразделяют капитальный ремонт на два ви-
да: возобновительный и реконструктивный, подчеркивая этим, что
во втором случае заменяют отдельные конструкции и материалы,
предусматривают значительное повышение работоспособности соо-
ружения, но без изменения их габаритных размеров, которые про-
водят только при реконструкции.
Действующая классификация ремонтных работ [55] позволяет
при капитальном ремонте существенно улучшить транспортно-экс-
плуатационные характеристики ремонтируемых объектов, повысить
технические нормативы дорог в пределах присвоенных им техни-
ческих категорий, а также увеличить прочность дорожных одежд
и сооружений. При этом вводится ряд ограничений — спрямление
дороги и увеличение высоты земляного полотна допускаются толь-
ко на 25% от общего протяжения ремонтируемой дороги, замена
ветхих мостов только при их длине менее 126 м. При капиталь-
’Маркс К. Капитал. Т. 2. — К. Маркс, Ф. Энгельс. Соч. Изд. 2-е. Т 24.
с. 191.
8
ном ремонте не допускается постройка пересечений в разных уров-
нях, переоборудование дорог с двумя полосами движения в дорогу
с центральной разделительной полосой и проезжими частями для
одностороннего движения. Последнее ограничение приводит к мас-
совому строительству при капитальном ремонте на подходах к го-
родам малоэффективных и опасных для движения участков с тре-
мя полосами движения или, что еще хуже, к постройке в два приема
проезжей части с четырьмя полосами движения без разделительной
полосы, также отличающейся повышенной аварийностью.
Указание в классификации ремонтных работ о том, что при ре-
конструкции технические нормативы на элементы плана и профиля
повышаются, а при капитальном ремонте сохраняются в пределах
присвоенной дороге категории, имеет чисто формальный характер.
Нормы на элементы плана и профиля автомобильных дорог за-
даются строительными нормами и правилами в широких пределах.
В ранее действовавших технических условиях, по которым запро-
ектированы отдельные участки существующей сети дорог, для каж-
дой категории дорог предлагались величины основных и минималь-
ных допустимых значений радиусов кривых в плане и продольном
профиле, а также расстояния расчетной видимости. При этом ос-
новная рекомендуемая величина параметров для одной категории
всегда была равна допустимой в трудных условиях на дороге бо-
лее высокой категории. Так, например, радиус кривой в плане
400 м был указан в СНиП П-Д.5-62 как основной для дорог III ка-
тегории в условиях пересеченного рельефа и как минимальный, до-
пустимый на дорогах II категории в трудных условиях.
Аналогичное положение сохранилось и в СНиП П-Д.5-72, где
появилось дополнительное примечание к п. 3.1 о назначении рас-
четных скоростей, которое указывает, что на подходах к городам
при наличии вдоль дороги капитальных дорогостоящих сооружений
и лесных массивов, а также при пересечении дорогой территорий,
занятых особо ценными сельскохозяйственными техническими куль-
турами и садами, допускается принимать значения расчетных ско-
ростей, установленные для трудных участков пересеченной мест-
ности [52]. Они соответствуют расчетным скоростям в равнинной
местности дорог следующей, более низкой технической категории.
Все перечисленные сложные условия характерны для большинства
нуждающихся в перестройке участков существующих дорог, и поэ-
тому, строительные нормы и правила в скрытом виде предоставля-
ют возможность оставлять при реконструкции дороги на большин-
стве участков элементы дороги в плане и профиле без изменений
так же, как это делается при капитальном ремонте.
С другой стороны в СНиП П-Д.5-72, как и в ранее действовав-
ших НиТУ 128-55 и СНиП П-Д.5-62, специально оговорено, что во
всех случаях, когда это оказывается технически возможным и эко-
номически целесообразным, необходимо применять на дорогах всех
категорий одинаковые, наиболее благоприятные для движения ав-
томобилей элементы, трассы. Поэтому в благоприятных условиях
всегда имеется принципиальная возможность существенного улуч-
9
шения параметров дорог в процессе капитального ремонта с выво-
дом их за пределы формальных требований к дорогам следующей
категории.
В результате сказанного при рассмотрении проектной докумен-
тации практически невозможно доказать, доводятся ли при ремонте
элементы дороги до максимальных нормативов ее категории или
она реконструируется до ухудшенных параметров дороги более вы-
сокой категории.
Следует также учесть, что на практике, независимо от того, со-
ставляется ли проект капитального ремонта или реконструкции
дороги, естественное стремление проектировщиков использовать су-
ществующую дорогу и снизить материальные, трудовые и денеж-
ные затраты чаще всего приводит к применению при проектирова-
нии минимальных и допускаемых в исключительных случаях нор-
мативов на элементы плана и профиля и требований к видимости.
Нередки случаи, когда после окончания работ дорога лишь
в минимальной степени удовлетворяет требованиям движения. Но
этот недостаток характерен не только для капитально ремонтируе-
мых или реконструируемых дорог, но и для дорог, вновь строя-
щихся в сложных условиях. Неоднократно отмечавшееся в литера-
туре несовершенство некоторых дорог, построенных по НиТУ 128-55
и по строительным нормам и правилам (СНиП Н-Д.5-62), вызвано
не дефектами этих норм, а формальным их использованием проек-
тировщиками и утверждающими инстанциями, ухудшавшими в по-
исках путей значительного уменьшения объемов работ транспорт-
но-эксплуатационные качества дороги.
Из всего сказанного следует, что деление работ по улучшению
дорог на капитальный ремонт и реконструкцию весьма условно.
Оно связано в настоящее время с использованием разных источ-
ников финансирования и включением их в различные планы.
Реконструкцию дорог выполняют за счет капитальных вложе-
ний по народнохозяйственным планам, утверждаемым по представ-
лению Совета Министров СССР Верховным Советом СССР, и ра-
боты финансируют через Стройбанк СССР. Объемы и виды работ
по капитальному ремонту устанавливают ежегодно на основе ос-
мотра дорог и выявления нуждающихся в ремонте участков. Про-
ходят они по титулам капитального ремонта, утверждаемым мини-
страми строительства и эксплуатации автомобильных дорог союз-
ных республик, и финансируются за счет бюджетных ассигнований
через Госбанк СССР. При этом объекты реконструкции дорог
включают в народнохозяйственные планы с учетом расходов по
годам в зависимости от намеченного объема и полных сроков ее
проведения. Объекты капитального ремонта устанавливают еже-
годно и титулами предусматривают работы только на один год на
особо нуждающихся в них участках (даже километрах дороги).
Кроме того, объемы работ, выполняемых при капитальном ре-
монте, ограничены предельными суммами утвержденных для раз-
ных категорий дорог и типов покрытий среднегодовых затрат на
капитальный ремонт из расчета на 1 км дороги. Для дорог с ин-
10
тенсивным туристским движением среднегодовые ассигнования
разрешается увеличивать на 10—15%.
В связи с этим работы, выполняемые при реконструкции, имеют
более сложный и объемный характер, чем при капитальном ремон-
те, который обычно проводят в установленные межремонтные сроки
небольшими участками, объединяя для этого суммы, выделенные на
всю дорогу. Однако характер выполняемых работ в обоих случаях,
как отмечалось выше, практически одинаков.
Учитывая все сказанное, в данной книге под реконструкцией до-
роги подразумевается перестойка дороги или ее отдельных участков
с расчетом на изменившиеся или перспективные условия движе-
ния с обязательным проведением комплекса работ, повышающих
транспортно-эксплуатационные качества, удобство и безопасность
движения по дороге. Это определение не затрагивает вопросов ор-
ганизации работ и их финансирования, которые решаются в соот-
ветствии с действующими положениями.
§ 1.2. ХАРАКТЕР РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
В связи с действующей классификацией ремонтных работ сре-
ди проектировщиков существует иногда мнение, что при реконструк-
ции дороги все ее элементы должны быть доведены до значений,
обеспечивающих возможность движения с расчетной скоростью для
присвоенной дороге категории [42].
Однако выполнение этого формального требования часто бы-
вает затруднительно или даже нецелесообразно. Создать дорогу,
которую автомобили проезжали бы с постоянной расчетной ско-
ростью, невозможно. На крутых подъемах ни один современный
автомобиль не может развить расчетной скорости из-за недоста-
точной мощности двигателя. На спусках водители вынуждены ог-
раничивать скорости по соображениям безопасности движения.
Значительную часть года — осенью, весной и зимой — из-за недо-
статочного коэффициента сцепления шин с покрытием движение
по дорогам высшах категорий с расчетными скоростями сопряжено
с опасностью дорожно-транспортных происшествий. С другой сто-
роны, на ровных прямых участках дорог с усовершенствованными
покрытиями в сухом состоянии автомобили могут развивать ско-
рости, намного превышающие расчетные.
Таким образом расчетная скорость не является показателем
транспортных качеств дороги. По сути, так называемая расчетная
скорость — это верхний предел технически допустимой скорости
движения на наиболее опасных участках вновь построенной доро-
ги при благоприятных условиях погоды.
Однако в связи с ростом числа дорожно-транспортных проис-
шествий требования обеспечения безопасности движения привели
к тому, что почти во всех странах мира сейчас введены ограничения
скоростей движения по дорогам до величин, существенно меньших
н
расчетных скоростей движения по дорогам высших категорий. В Не-
которых странах, например в ФРГ, даже уменьшены расчетные
скорости движения.
Таким образом, понятие о расчетной скорости приобретает но-
вый смысл — превышение расчетной скорости скоростью, допускае-
мой правилами движения, как бы характеризует определенный за-
пас безопасности, предусматриваемый при проектировании дороги.
Возможность движения по перестроенному участку с новой рас-
четной скоростью еще не означает фактический переход дороги
в более высокую категорию. Требования технических условий к до-
роге той или иной категории определяются не только ее планом
и профилем, но и возвышением земляного полотна над источника-
ми увлажнения, от которого зависит надежность работы дорожной
одежды. Доведение элементов плана и профиля до норм более вы-
сокой категории без подъема земляного полотна не гарантирует
удовлетворения других требований к тем же дорогам, например,
вероятности заносимости снегом, увлажнения земляного полотна
в период весеннего оттаивания и т. д.
Дороги проектируют с расчетом удовлетворения требований
движения на перспективу не менее чем 20 лет. Технические усло-
вия на проектирование дорог перерабатывают через значительно
более короткие промежутки времени. На рис. 1.1 показана динами-
ка изменения требований действовавших в СССР в разное время
технических условий к радиусам кривых в плане и профиле, к рас-
стояниям видимости, ширине земляного полотна и проезжей части
дорог наиболее высокой категории с двумя полосами движения.
Из графика следует, что введенная в эксплуатацию дорога уже че-
рез несколько лет после издания новых норм перестает удовлетво-
рять требованиям присвоенной ей категории. Отсюда возникает
вопрос о целесообразности обязательной перестройки дороги толь-
ко для того, чтобы формально привести ее элементы в соответствие
с нормативами действующих технических условий, которые через
несколько лет при очередном пересмотре все равно окажутся уста-
ревшими.
Результаты проводившихся Московским автомобильно-дорож-
ным институтом обследований транспортно-эксплуатационных ка-
честв большого числа дорог в разных союзных республиках пока-
зывают, что реконструированные дороги никогда не обладают той
же степенью технического совершенства, как вновь построенные.
Это обстоятельство учитывают в Венгерской Народной Республике,
где, в связи с практической невозможностью обеспечить при рекон-
струкции технические нормативы присвоенной дороге категории,
в инструкции, разработанной Государственным проектным инсти-
тутом железных и автомобильных дорог (УВАТЕРВ), зафиксиро-
вана обязательность доведения параметров плана и профиля ре-
конструируемых дорог до значений, принятых при новом проекти-
ровании дорог, на одну категорию, меньшую проектируемой.
С точки зрения обслуживания дорогой движения автомобилей
понятие о реконструкции должно трактоваться шире, чем обеспече-
12
1881 1917 1930 1938 199719551962 1972
Годы утверждения новых, техн очес них условии.
Рис. 1.1. Изменение технических условий на элементы автомобильных дорог при
пересмотрах технических условий:
i протяженность дорог с твердым покрытием; 2 — расчетные скорости движения; 3— ви-
димость в плане; 4 — видимость в профиле; 5 — ширина земляного полотна; 6 — ширина
проезжей части
ние постоянной скорости. В процессе службы дороги, спустя неко-
торое время после открытия по ней движения, на отдельных учасФ-
ках начинают создаваться затруднения для беспрепятственного про-
пуска транспортного потока, увеличивающиеся по мере роста
интенсивности движения.
В тех же местах сосредоточиваются дорожно-транспортные про-
исшествия.
Реконструкцией можно считать все меры по перестройке авто-
мобильной дороги, приводящие к повышению безопасности движе-
ния и пропускной способности и к устранению мест возникновения
заторов.
Причины, вызывающие необходимость перестройки дороги, мо-
гут быть самые разные:
рост интенсивности движения, приводящий к снижению скоро-
стей и возникновению заторов на отдельных участках дороги и к
резкому ухудшению ее транспортных качеств;
рост числа дорожно-транспортных происшествий;
необходимость выноса дорог из населенных пунктов или с пла-
нировочной территории вновь строящихся предприятий или соору-
жений, например аэродромов;
устранение пересечений в одном уровне с железными дорогами;
учет требований охраны окружающей среды;
необходимость обеспечения проезда по дороге транспортных
средств с высокими скоростями движения, например автобусов
дальних междугородных линий или интенсивных туристских пото-
ков;
необходимость приспособления дороги к регулярному движению
длинных автопоездов;
появление в составе транспортного потока автомобилей с боль-
шими габаритами, большими нагрузками на ось и т. д.
Перестройка отдельных мест или дороги в целом, придавая до-
роге новые качества, восстанавливает на некоторый период вре-
мени нормальные условия движения пока при дальнейшем росте
интенсивности движения или изменения его состава вновь не нач-
нет проявляться влияние факторов, снижающих эффективность ис-
пользования автомобильного транспорта и повышающих аварий-
ность.
Объем работ, необходимых для реконструкции отдельных до-
рог, зависит от их роли в транспортной сети страны.
Сеть автомобильных дорог СССР, основу которой составляют
автомобильные магистрали, входит в единую научно обоснованную
транспортную сеть, охватывающую все виды транспорта, каждый
из которых используется в наиболее рациональной области.
Наложение схемы рациональной дорожной сети на сеть сущест-
вующих дорог показывает, что многие маршруты „совпадают с су-
ществующими, отдельные являются малозагруженными, а по ряду
направлений требуется постройка новых дорог.
При совпадении направлений дорог, предусмотренных проектом
сети, с существующими возможны следующие случаи:
14
технические параметры существующей дороги практически
удовлетворяют требованиям перспективного роста движения в те-
чение достаточно отдаленного периода (20 лет и более);
технические параметры, не удовлетворяя требованиям движе-
ния на далекую перспективу, путем сравнительно простых меро-
приятий могут быть доведены до степени соответствия требовани-
ям движения в течение более короткого срока (8—10 лет);
технические параметры существующей дороги невысоки, а дви-
жение возрастает очень быстро. Через короткий период времени
интенсивность достигнет той предельной величины, которую может
обслужить эта дорога.
Первый случай является наиболее простым. Перестройка от-
дельных немногочисленных неблагоприятных участков, произведен-
ная в процессе капитальных ремонтов в оптимальный для производ-
ства работ период, на долгие годы обеспечит нормальную службу
дороги при хороших экономических показателях автомобильного
транспорта.
В третьем случае стоимость перестройки старой дороги под но-
вые нормативы, учитывая помехи для движения, разнотипность вы-
полняемых работ и неудобство использования дорожно-строитель-
ных машин, может оказаться большей, чем постройки дороги
по новому направлению. Поэтому в третьем случае наиболее це-
лесообразно только одно решение — оставление на существующей
дороге местных перевозок с интенсивностью, соответствующей па-
раметрам дороги, и строительство новой параллельной дороги с тех-
ническими параметрами, удовлетворяющими требованиям перспек-
тивного движения. По этому методу планируется развитие дорог
Московского узла, при котором существующие дороги оставляются
для обслуживания местных пригородных перевозок, а для магист-
ральных направлений будут построены новые вводы с многополос-
ным движением. Также запроектирована реконструкция^ дороги
Москва — Харьков — Севастополь и Минск — Брест [6].
Наиболее сложным и, пожалуй, распространенным является
второй случай, поскольку степень несоответствия существующих
дорог требованиям движения неодинакова для разных маршрутов
и неоднородна по их протяжению в разных условиях рельефа.
В зависимости от этого должна решаться и организация работ
по улучшению транспортных качеств существующих дорог. В одних
случаях требуется работа достаточно мощных строительных под-
разделений, в течение длительного времени перестраивающих
отдельные участки дороги. В других можно ограничиваться устра-
нением опасных или неудовлетворяющих требованиям движения
участков дороги, выполняемым более мелкими подразделениями
при организациях дорожно-эксплуатационной службы. Однако тех-
нологические приемы производства работ и проектные решения
в обоих случаях в принципе одинаковы и различие сводится лишь
к объемам выполняемых работ и необходимой мощности строи-
тельных подразделений. Поэтому в дальнейшем все указанные ра-
боты объединяются под поднятием реконструкции дороги.
15
§ 1.3. ИЗМЕНЕНИЕ УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ
ПРИ ВОЗРАСТАНИИ ИНТЕНСИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ
На большинстве старых дорог имеется много участков, движе-
ние по которым требует от водителей особой внимательности и дол-
жно осуществляться с пониженными скоростями. Такие дороги не-
однородны по допускаемым скоростям, а следовательно, и по про-
пускной способности, и не обеспечивают на всем протяжении
одинаковую степень безопасности. На основе наблюдений, прово-
дившихся многочисленными исследователями в разных странах,
был установлен общий вид зависимостей скорости транспортных
потоков и количества дорожно-транспортных происшествий от ин-
тенсивности движения (рис. 1.2). Характер указанных зависимостей
непостоянен и меняется по мере увеличения интенсивности. Разные
участки графиков выражаются различными математическими зави-
симостями. Это является следствием изменения характера взаимо-
действия автомобилей в транспортном потоке по мере увеличения
его плотности. Математической стороне этого вопроса посвящена
обширная литература [68]. Однако проводимый в ней анализ в по-
давляющем числе случаев имеет чисто теоретический характер,
пока еще лишь в малой степени подтвержденный эксперименталь-
ным изучением режимов движения. Рассмотрим здесь только ка-
чественную сторону вопроса.
При весьма малых интенсивностях движения действия водите-
лей определяются лишь восприятием ими дорожной обстановки.
Каждый водитель избирает скорость движения по дороге, соответ-
ствующую его индивидуальным наклонностям, практически не ис-
пытывая при этом помех со стороны других попутных или встреч-
ных автомобилей. Отдельные водители, развивающие чрезмерную
скорость, едут с повышенным риском происшествий, особенно на
опасных участках дороги с ограниченной видимостью, с узкими
мостами, недостаточной шириной проезжей части, неровностями на
покрытии и т. д. Двигаясь с высокой скоростью при пониженном
внимании, водитель не всегда может своевременно реагировать на
ухудшение дорожных условий при въезде на такой участок. Поэто-
му, несмотря на численно небольшое количество дорожно-транс-
портных происшествий на дорогах с малой интенсивностью движе-
ния, относительное их количество на 1 млн. автомобиле-километров
пробега выше, чем при большой интенсивности движения.
Такой режим движения по дороге принято называть свободным.
Он характерен только для весьма ограниченной группы дорог, на-
пример подъездов к малым населенным пунктам хуторского типа,
а также для периодов спада движения на дорогах в ночные и пред-
утренние часы. При благоприятных дорожных условиях скорость
автомобиля практически постоянна.
По мере возрастания интенсивности движения по дороге води-
тели начинают ощущать влияние других автомобилей, вынуждаю-
щее их временами изменять режимы движения. При встречах про-
исходит некоторое снижение скоростей.
16
I ।
Ш\ 1600
600
Связа-
8
Ологл-
яый
Сво-
бод-,
ныи
400
Частично
связанный' нныа
Транспор-
тный
потоп
Уровень
удобства
движения
чОО 800 1Z00 1600
Интенсивность, авт/ч
Рис. L2. Влияние интенсивности дви-
жения на среднюю скорость потока
автомобилей и количество дорожно-
транспортных происшествий
Увеличение вероятности появ-
ления встречных автомобилей и
вообще наличие движения по до-
роге активизирует водителей. Уп-
равление автомобилями начинает
осуществляться более вниматель-
но, и относительное количество
происшествий до интенсивностей
примерно 500—600 авт./сут сни-
жается на дорогах с проезжей
частью с двумя полосами движе-
ния.
При дальнейшем повышении
интенсивности движения количе-
ство автомобилей в пределах
участка дороги, видимого водите-
лем, увеличивается. Для обгона
ему приходится выбирать подхо-
дящий момент, когда на полосе
движения, в зоне, необходимой
для осуществления обгона, отсут-
ствует встречный автомобиль.
Обгон «с ходу», без предвари-
тельной подготовки и выравнивания скоростей движения [12], ста-
новится невозможным, и схема обгона меняется. Водителям наи-
более быстрых автомобилей приходится, приблизившись к обго-
няемому автомобилю, снижать скорость до равной с ним и осу-
ществлять обгон только дождавшись подходящего момента. При
обгоне, совершаемом с повышенным риском, водители встречных
автомобилей вынуждены притормаживать. Средняя скорость
транспортного потока начинает снижаться за счет этих периодов
ожидания.
По мере дальнейшего роста интенсивности продолжительность
ожидания возможности обгона увеличивается. Создаются «пачки»
из двух-трех и более автомобилей, следующих на малом расстоя-
нии за медленно движущимся автомобилем в ожидании момента,
удобного для обгона. Совершив этот обгон, они вновь получают
возможность движения с режимом одиночного автомобиля. Такой
режим движения характерен для так называемого частично свя-
занного потока1 автомобилей.
Необходимость маневров, связанных с выполнением обгонов,
приводит к постепенному увеличению относительного количества
дорожно-транспортных происшествий по мере возрастания интен-
сивности движения. Число происшествий увеличивается примерно
прямо пропорционально среднесуточной интенсивности движения.
1 Классификация потоков автомобилей дана в соответствии с терминологий
монографии «Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организа-
ции движения» В. В. Сильянова [48].
17
При достижении на дороге с двумя полосами движения интен^
сивности 5—6 тыс. авт./сут (значения, при превышении которого
технические условия большинства стран предусматривают необхо-
димость перевода дороги в категорию автомобильных магистралей
с раздельными проезжими частями для движения в разных направ-
лениях) условия для осуществления обгонов значительно затруд-
няются. Все автомобили оказывают взаимное влияние, и сразу
после обгона одиночного автомобиля или пачки автомобилей режим
движения обогнавшего автомобиля вновь начинает зависеть от
едущих перед ним автомобилей. Условия обгона сильно осложня-
ются, и водитель, желающий обогнать едущие перед ним автомо-
били, должен ожидать интервала достаточной продолжительности
между проездами автомобилей по встречной полосе движения. Ско-
рость каждого автомобиля становится переменной, колеблясь в ин-
тервале от скорости наиболее тихоходных автомобилей транспорт-
ного потока до скорости, необходимой для их обгона в условиях
малых интервалов во встречном потоке автомобилей.
Чем выше интенсивность движения, тем реже встречаются та-
кие интервалы и с тем большим риском совершаются обгоны. Близ-
кий к прямолинейному характер зависимости между относительным
числом дорожно-транспортных происшествий и среднесуточной ин-
тенсивностью движения нарушается, и график приобретает очер-
тание быстро возрастающей кривой. Такой транспортный поток
принято называть связанным. Из-за помех при осуществлении об-
гонов средняя скорость его снижается по мере роста интенсивности
практически по прямолинейной зависимости. Наступает момент,
когда обгоны становятся возможными только с повышенным рис-
ком. При этом обгоняющий автомобиль вносит помехи в движение
встречного потока автомобилей, вынужденных снижать скорость,
а иногда и интенсивно тормозить и даже съезжать на обочину.
Количество водителей, идущих на такой риск, быстро уменьшается.
Этот режим движения соответствует сравнительно узкому интер-
валу интенсивностей движения, при котором относительное
количество дорожно-транспортных происшествий достигает
максимума.
Дальнейшее увеличение интенсивности движения по дороге воз-
можно только за счет повышения плотности транспортного потока,
без обгонов, путем уменьшения величины интервалов между сле-
дующими друг за другом автомобилями, образующими колонну.
При таком режиме движения разница в скоростях движения авто-
мобилей, следующих в транспортном потоке, образующем колонну,
невелика. Колебания скоростей движения отдельных автомобилей
около среднего значения скорости потока приводят к изменениям
расстояний между автомобилями и гасятся водителями, как толь-
ко они начинают угрожать опасной ситуацией. Скорость потока,
называемого плотным, продолжает снижаться. Количество проис-
шествий уменьшается.
Как видно из рис. 1.2, кривая зависимости средней скорости от
интенсивности транспортного потока состоит из нескольких участ-
18
ков, различающихся по наклону. Наименьший наклон имеет учас-
ток свободного движения. Участок устойчивого транспортного по-
тока имеет наибольшую крутизну. Практически, однако, с весьма
малой погрешностью всю кривую зависимости средней скорости
транспортного потока от интенсивности движения заменяют одной
прямой.
Дальнейшее насыщение транспортного потока, возможное, не
только при росте интенсивности, но и при ухудшении дорожных
условий, например при въезде на узкий мост или на ремонтируе-
мый участок дороги с ограниченной шириной проезжей части, при-
водит к «затору движения», характеризуемому тем, что движение
потока приобретает прерывистый характер. На подходе к месту
затора создается очередь, нарастающая за счет подъезжающих
автомобилей. Пропускная способность дороги снижается. Одно-
временно уменьшается и количество дорожно-транспортных про-
исшествий, причем резко снижается их тяжесть.
Предыдущие рассуждения относились к случаям, когда началь-
ная скорость движения одиночного автомобиля при свободном
режиме не ограничивалась дорожными условиями. В действитель-
ности дороги состоят из участков, различающихся по обеспечивае-
мым скоростям движения. Скорость движения может ограничи-
ваться недостаточной шириной проезжей части, влиянием опор
пересекающих дорогу путепроводов, большими продольными укло-
нами на участках подъемов, кривыми малых радиусов в плане
и т. д. Все эти факторы отражаются на режимах движения транс-
портного потока.
Следует различать случаи, когда изменение режима связано
с особенностями восприятия водителями дорожных условий и ког-
да оно зависит от различия в динамических качествах автомоби-
лей транспортного потока. Водители снижают скорости движения
на узкой проезжей части, в местах скопления людей на обочинах,
на пересечениях в одном уровне, на кривых малого радиуса ит. д.
Во всех этих случаях причиной снижения скорости является
трудность для водителя вести автомобиль с высокой скоростью
в осложнившихся условиях и необходимость обеспечить безопас-
ность движения.
Причиной снижения скорости транспортного потока на слож-
ных участках дороги является уменьшение скорости водителями
отдельных автомобилей. Хотя у едущих сзади и возникает потреб-
ность обгона, они не могут осуществить его в этих условиях. Поэто-
му можно считать, что снижение средней скорости транспортного
потока в неблагоприятных дорожных условиях пропорционально
уменьшению скорости одиночных автомобилей в тех же условиях.
Очевидно, что в этом случае способы повышения скоростей дви-
жения транспортного потока нужно искать в коренном улучшении
дорожных условий, устраняя причины, вынуждающие снижать
скорость.
Иное решение проблемы необходимо, когда нарушение одно-
родности транспортного потока связано с низкими динамически-
19
ми факторами автомобилей, например при движении на подъеме.
Резкое снижение скорости грузовых автомобилей и особенно авто-
поездов на крутых подъемах вызывает потребность их обгойа
практически всеми автомобилями.
На коротких подъемах, в конце которых часто бывает недоста-
точная видимость, обгоны создают повышенную опасность дорож-
но-транспортных происшествий. На длинных затяжных подъемах,
которые легковые автомобили с большим запасом силы тяги могут
преодолевать с высокими скоростями, возможность обгонов исчер-
пывается даже при сравнительно небольшой интенсивности дви-
жения. В этом случае повысить скорость движения можно только
путем выделения из транспортного потока его наиболее медлен-
ной части на специально устраиваемую дополнительную полосу
для движения на подъем.
§ 1.4. СНИЖЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВОЗРАСТАНИИ
ИНТЕНСИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ
На каждом участке дороги опасность дорожно-транспортных
происшествий увеличивается с ростом интенсивности движения.
Степень опасности того или иного участка дороги можно оце-
нить, используя предложенную автором методику коэффициентов
аварийности [3, 5].
Степень опасности участков дороги оценивают при помощи ли-
нейного графика «итогового коэффициента аварийности», вычис-
ляемого как произведение частных коэффициентов аварийности
учитывающих влияние отдельных элементов плана и профиля:
Китог ’ • ^14* (J* 1 )
Частные коэффициенты Кь Кг,Ku представляют собой от-
ношения количества дорожно-транспортных происшествий при той
или иной величине элемента плана или профиля к количеству про-
исшествий на эталонном прямом участке дороги с проезжей частью
шириной 7,5 м и с твердыми широкими обочинами. Значения ча-
стных коэффициентов учитывают элементы плана дороги (радиу-
сы кривых, длину прямых участков), продольного профиля
(продольный уклон), поперечного профиля и придорожной полосы
(число полос проезжей части, ширину полос движения и обочин,
габариты мостов, удаление дороги от прилегающей застройки
в населенных пунктах), сочетание элементов трассы между собой,
характеризуемое видимостью в плане и продольном профиле, типы
и количество пересечений, степень скользкости покрытия [62].
Поскольку некоторые из этих характеристик меняются в раз-
ные сезоны года, А. П. Васильев предложил в значения осреднен-
1 В СНиП П-Д.5-72 величины, обратные частным коэффициентам аварийно-
сти, названы «относительными коэффициентами безопасности».
20
ных коэффициентов аварийности вводить сезонные коэффициенты,
отражающие влияние изменений дорожных условий [7].
Учитываются такие факторы, как, например, изменение эффек-
тивной ширины проезжей части при очистке дороги от снега, уве-
личение видимости на кривых малого радиуса в лесной местности
после листопада, повышение скользкости обочин во время весен-
ней и осенней распутиц, скользкость накатанного снегового по-
крова на дорогах и др. Эти коэффициенты дают возможность
оценить изменение относительной опасности разных участков до-
роги в течение года, что очень важно для содержания дороги и ор-
ганизации на ней перевозок.
Однако для проектирования мероприятий по реконструкции
достаточно оценивать дорогу основными коэффициентами ава-
рийности.
Используемая в настоящее время методика коэффициентов ава-
рийности предусматривает 14 частных коэффициентов аварийно-
сти. Их перечень не является исчерпывающим. Для дорог в слож-
ных природных условиях могут быть предложены на основе
статистики дорожно-транспортных происшествий дополнительные
коэффициенты.
Так, например, В. И. Варлашкин предложил учитывать распо-
ложение кривых в плане по отношению к формам горного рельефа
и тип ограждений на горных дорогах [8], А. С. Садырходжаев —
наличие аллейных придорожных насаждений и сопутствующих
дороге каналов в районах искусственного орошения [46].
Для определения коэффициентов аварийности строят линейный
график дороги (рис. 1.3). На график наносят план и профиль, вы-
деляя на них все элементы, влияющие на безопасность движения
(продольные уклоны, вертикальные кривые, кривые в плане, мо-
сты, пересекающие дороги, населенные пункты и т. д.). В особой
графе указывают расстояние видимости. Масштаб плана и про-
филя, а также самого графика выбирают в зависимости от слож-
ности ситуации. Под планом и профилем выделяют графы для
каждого из учитываемых показателей.
Дорогу анализируют по каждому из влияющих на безопасность
факторов, выделяя однородные участки. При назначении их границ
учитывается также, что влияние каждого из мест, где возникают
те или иные помехи движению, распространяется на некоторое
расстояние. Величина его может быть оценена как зона снижения
скорости на эпюре скоростей движения. Средние длины зон влия-
ния приведены в инструкциях.
Границы каждого из выделенных участков указывают в соот-
ветствующей графе, выписывая из таблиц соответствующие зна-
чения коэффициентов аварийности. Итоговый коэффициент ава-
рийности определяют перемножением частных коэффициентов.
В настоящее время разработаны программы для ЭВМ для опреде-
ления коэффициентов аварийности и пропускной способности от-
дельных участков автомобильных дорог, которые значительно
упрощают построение графиков.
21
Ширина, м: приезжей иасти - 7,5 ; обочины — 2;
моста — 6,5
интенсивность движения, авт./сут:на основной дороге — 5000,
на пересекающей —1200
Рис. 1.3. Пример графика коэффициентов аварийности
Опасными принято считать участки, имеющие итоговый коэф-
фициент аварийности более 20 в равнинной однообразной местно-
сти и 40 в условиях пересеченного рельефа, где водители ездят
с большей осторожностью. Такие участки желательно перестраи-
вать в процессе реконструкции или капитального ремонта. До
22
перестройки опасных участков в процессе эксплуатации дорог не-
обходимо наносить разметку проезжей части, запрещающую обгон
с выездом на полосу встречного движения при коэффициентах
аварийности более 10—15. При итоговых коэффициентах более
20—40 до улучшения условий проезда по участку в зависимости
от местных условий обязательно устанавливать знаки запрещения
обгона и ограничения скорости.
График коэффициента аварийности позволяет наметить меро-
приятия по повышению безопасности движения и оценить их срав-
нительную эффективность. Так, например, для участка дороги»
рассмотренного на рис. 1.3, замена моста многоочковой трубой
делает это место дороги практически безопасным.
Безопасность на пересечении с местной дорогой может быть
достигнута вырубкой нескольких деревьев аллеи, чтобы видимость
увеличилась до 60 м.
В населенном пункте увеличение радиуса кривой до 600 м сни-
жает степень опасности проезда этого участка до уровня, характер-
ного для остальной части деревни.
Интересно также, что если в результате постройки параллель-
ной дороги, на нее перейдет 4000 транзитных автомобилей в сутки»
существующая дорога может считаться достаточно безопасной для
местного движения интенсивностью до 1000 авт/сут.
На многих участках существующей сети дорог в ближайшие
годы придется столкнуться с периодическим возникновением опас-
ных мест. Для большинства дорог СССР интенсивность движения
имеет наибольшее значение на участках дорог, примыкающих к го-
родам, а затем последовательно уменьшается по мере удаления от
них до минимального значения в середине перегонов между го-
родами, где влияние их зоны тяготения снижается до минимума
и происходит почти исключительно транзитное движение.
Поскольку геометрические элементы дороги в процессе эксплу-
атации остаются до ремонта или реконструкции неизменными
и при условии, что служба ремонта и содержания поддерживает
должную шероховатость покрытий, увеличение числа дорожно-
транспортных происшествий будет связано только с ростом интен-
сивности движения.
Величина итогового коэффициента аварийности будет воз-
растать прямо пропорционально частному коэффициенту аварий-
ности, учитывающему интенсивность движения [3, 62]. Значения
этого коэффициента составляют:
Интенсивность движения,
авт./сут............. 500 1000 30 000 5000 Г 7000] 9000
Ki................. 0,40 0,50 0,75 1,00 f l,30j 1,90
Повышение опасности дорожных происшествий можно иллю-
стрировать примером, представленным на рис. 1.4.
Пусть на 1975 г. эпюра итоговых коэффициентов аварийности
соответствовала показанной на рис. 1.4, в. Все пики графика ито-
говых коэффициентов аварийности расположены ниже верхнего
23
Рис. 1.4. Последовательное возникновение на дороге опасных мест при росте
интенсивности движения:
а — эпюра интенсивности движения в разные годы; б — план трассы; в — е — эпюры итого-
вых коэффициентов аварийности в разные годы;
/ — предельное допустимое значение итогового коэффициента аварийности; 2 — участки, иа
которых итоговый коэффициент аварийности превышает допустимое значение
предела его допустимых значений, обозначенного линией 1, На
дороге требовалось лишь выполнение работ по содержанию и про-
стейших мероприятий по организации движения (разметка, пра-
вильная расстановка дорожных знаков). К 1980 г. интенсивность
движения возрастет. На графике коэффициентов аварийности
ордината влияния моста превысит допустимое значение, и потре-
буется реконструкция этого участка. Наиболее целесообразна
24
замена моста многоочковой трубой с уширением земляного по-
лотна, что полностью «срезает» пик на графике.
На следующий расчетный срок (1985 г.) дальнейшее возра-
стание интенсивности снова приведет к росту пиков, учитывающих
влияние кривых в плане. Теперь окажется необходимым провести
работы по увеличению радиуса первой кривой. Однако по местным
условиям не удается увеличить его до величин, полностью устра-
няющих влияние кривой в плане. На второй кривой в связи с не-
большим превышением итоговым коэффициентом аварийности
предельного значения можно ограничиться устройством срезки для
увеличения видимости в плане. В пределах населенного пункта
пик графика понижается до допустимого значения благодаря
устройству тротуаров для пешеходов. Величина, до которой сни-
жается в результате проведенных работ итоговый коэффициент
аварийности, показана на графике пунктирными линиями на пи-
ках графика.
Таким образом, в данном случае удалось обеспечить на некото-
рое время безопасность движения выполнением простых мероприя-
тий, доступных дорожно-эксплуатационной службе.
На следующий расчетный срок вся эпюра коэффициентов ава-
рийности снова возрастет, причем на ней вновь появится ряд пиков,
сглаженных в результате предшествовавших работ. Объем работ
по устранению опасных мест настолько увеличится, охватив по
существу всю дорогу, что станет необходима ее полная перестройка
под более высокую категорию. Возможен вариант строительства
параллельной новой дороги, которая восприняла бы на себя часть
грузопотока.
Рассмотренный пример показывает, что эксплуатация многих
существующих дорог в условиях быстро возрастающей интенсив-
ности движения связана с периодическим возникновением на
дороге зон повышенной опасности дорожно-транспортных проис-
шествий и с необходимостью систематического проведения меро-
приятий по их выборочной реконструкции.
§ 1.5. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ СУЩЕСТВУЮЩИХ ДОРОГ
И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЕЕ ПОВЫШЕНИЮ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ
Принцип проектирования автомобильных дорог на постоянную
расчетную скорость реализуется при проектировании дорог разных
категорий не в одинаковой степени.
Высокие требования, предъявляемые к дорогам I и II катего-
рий, и большая сметная стоимость их строительства облегчают
строгое соблюдение технических нормативов проектировщиками
и строителями.
С другой стороны нормативы на дороги V категории невелики.
Соблюдение их не вызывает затруднений даже в неблагоприятных
условиях рельефа и ситуации. Покрытия этих дорог имеют худ-
шую, чем у дорог более высоких категорий, ровность, которая ча-
25
сто и определяет скорости движения автомобилей. Эти скорости
относительно низки и сравнительно мало отличаются на разных
участках.
Участки, требующие существенных изменений скорости, чаще
всего встречаются на дорогах III и IV категорий. На них в стрем-
лении избежать удорожания постройки прибегают к использова-
нию расстояний видимости, радиусов кривых в плане и продоль-
ном профиле и продольных уклонов, допускаемых лишь в исклю-
чительных случаях. В связи с этим пропускная способность
отдельных участков дорог неодинакова. В то время, когда одни из
них еще свободно пропускают движение, на других может скла-
дываться обстановка, близкая к образованию затора.
В условиях, близких к достижению максимальной пропускной
способности какого-либо участка дороги, поток автомобилей дви-
жется колонной, и к рассмотрению закономерностей изменения его
режима могут быть приложены простейшие уравнения динамиче-
ской теории транспортных потоков.
Упрощенные динамические модели предполагают однотипность
потока, постоянную величину интервала между автомобилями,
движение каждого из них с одинаковой скоростью и одинаковые
психофизиологические показатели водителей (продолжительность
реакции, реализуемые ускорения разгона и торможения, беспокоя-
щая величина поперечной силы и др.).
Уравнение динамической модели имеет вид (в авт/с)
где v — скорость, м/с; 1\ — путь, проходимый за время реакции водителя, м;
/2 — тормозной путь, м; /3 — длина автомобиля, м; /4— запас безопасности, м.
Фактически из-за различия индивидуальных особенностей во-
дителей в потоке автомобилей проявляются взаимодействия между
отдельными автомобилями, приводящие к возникновению помех
и снижению скорости по сравнению со скоростью одиночного авто-
мобиля.
По данным многочисленных наблюдений в разных странах воз-
можная средняя скорость движения потока автомобилей в реаль-
ных условиях на дороге с двумя полосами движения определяется
зависимостью
г’№г’о —(1.3)
где vG — средняя скорость движения автомобилей в условиях свободного
транспортного потока, км/ч; N— интенсивность движения по дороге в двух на-
правлениях, авт/ч; a — коэффициент, зависящий от состава движения (размер-
ность км/авт — участок дороги, приходящийся на один автомобиль).
По данным канд. техн, наук В. В. Сильянова [28, 31, 43], вели-
чина коэффициента а следующим образом зависит от количества
легковых автомобилей в составе транспортного потока:
26
Количество легковых ав-
томобилей, %.......... 10 20 40 00 80
Значения а ............ 0,018 0,016 0,013 0,011 0,008
В некоторых районах СССР может потребоваться дополнитель-
ный учет наличия в составе потоков движения на дорогах и дру-
гих транспортных средств, например на дорогах УССР мотоцик-
лов, в Узбекистане в период уборки хлопка тракторов с больше-
габаритными прицепами. Однако необходимые для этого учета
наблюдения еще не проводились.
Согласно выражению (1.3) интенсивность, соответствующая
СКОрОСТИ
(1-4)
За теоретическую величину максимальной возможной пропуск-
ной способности, названную канд. техн, наук Н. Ф. Хорошиловым
«типичной» [70], принимают интенсивность, соответствующую точ-
ке, удовлетворяющей обоим уравнениям, т. е. лежащей на пересе-
чении прямой и кривой, выражаемых формулами (1.2) и (1.3). Это
условная сопоставительная величина, точная лишь в той степени,
в какой соответствует действительным условиям движения по до-
роге принятое уравнение динамической теории и входящие в него
коэффициенты.
Согласно уравнению (1.3) влияние интенсивности движения
проявляется независимо от возможной скорости проезда по дороге
одиночного автомобиля. Уменьшение скорости vQ на трудном
участке дороги как бы смещает параллельно самой себе линию
на графике зависимости vN от N.
Это дает возможность простой приближенной оценки измене-
ний пропускной способности при ухудшении дорожных условий.
Теоретическая кривая упрощенной динамической теории [см.
уравнение (1.2)] или кривая пропускной способности, построенная
на основе наблюдений за интерва-
лами между автомобилями, сле-
дующими друг за другом в ус-
ловиях свободного движения, мо-
гут быть апроксимированы вы-
ражением
N = AVv. (1.5)
Значение коэффициента А
следует подбирать таким обра-
зом, чтобы обеспечить наиболь-
шее совпадение на конечном уча-
стке теоретической кривой OED
(рис. 1.5) с фактическими данны-
ми. В зависимости от процентно-
Рис. 1.5. График для определения про-
пускной способности при ухудшении
дорожных условий
27
го соотношения легковых автомобилей в составе движения коэф-
фициент А может быть принят равным:
Количество легковых ав-
томобилей, % . 20 40 60 80 100
Значение А............ 225 250 280 330 400
Решая совместно выражения
<у=<у0 — aN и N — A]fv
относительно v и подставляя найденное значение в уравнение (1.2),
можно с достаточной точностью получить величину «типичной»
пропускной способности участка со стесненными условиями.
Достаточно точные для проектирования мероприятий по рекон-
струкции значения пропускной способности с ошибкой в сторону
некоторого уменьшения можно получить, заменяя, как показано
на рис. 1.5, нижнюю кривую прямой линией.
Тогда, из подобия треугольников ACD и АВЕ:
FD GE „„ FD-AB
---~; CjE =----------
АС АВ АС
или
(*>2 + ^о)
N &2 — N
(*>1 -г ^о)
(L6)
где v0 — отрезок, отсекаемый на оси ординат спрямляющей прямой AD.
Уравнение (1.4) дает возможность оценить прирост пропускной
способности при повышении скорости транспортного потока. Ошиб-
ки тем больше, чем больше в составе транспортного потока лег-
ковых автомобилей. Для современных составов движения по до-
рогам ошибка не превышает 10%, для движения одних легковых
автомобилей она может превысить 15%.
Для ориентировочной оценки пропускной способности канд.
техн, наук В. В. Сильянов [43] рекомендует эмпирическую формулу
-Vt, = O,21z>o^max, (1.7)
где v0 — скорость движения одиночных автомобилей на данном участке доро-
ги, км/ч; (?гаах — максимальная плотность загрузки дороги движением, которую
можно принять равной 90 авт/км.
Теоретические методы определения несущей способности ис-
пользуют редко. Чаще применяют практические методы, основан-
ные на введении в величину пропускной способности на прямом
горизонтальном участке поправочных коэффициентов, учитываю-
щих ее снижение при ухудшении этих условий.
Практическая методика определения пропускной способности
автомобильных дорог в зависимости от их геометрических элемен-
тов была предложена впервые в 1950 г. Дорожным исследователь-
ским бюро США [77]. В СССР методика определения пропускной
способности с учетом влияния дорожных условий, разработанная
28
на основе наблюдений за движением канд. техн. наук. В. В. Силья-
новым, утверждена Министерством строительства и эксплуатации
автомобильных дорог РСФСР [31].
Коэффициент снижения пропускной способности на трудных
участках дороги определяют как произведение ряда частных коэф-
фициентов
₽HTOr=PA,..., р8. (1-8)
Эти коэффициенты учитывают влияние ширины полосы дви-
жения, стеснения проезжей части предметами и сооружениями на
обочинах, состава движения, величины и протяжения участков
с большими продольными уклонами, видимости в плане и продоль-
ном профиле, радиусов кривых в плане и скорости движения в ме-
стах ее искусственного ограничения. Метод дает возможность, зная
план и продольный профиль дороги, построить эпюру изменения
пропускной способности по длине дороги.
Пропускная способность изменяется при перемене дорожных
условий постепенно в пределах зоны переходных режимов дви-
жения автомобилей.
Поскольку на старых дорогах с часто изменяющимися по ве-
личине элементами плана и профиля скорости меняются в широ-
ких пределах, соответственно сильно колеблется и пропускная спо-
собность отдельных расположенных поблизости друг от друга
участков (рис. 1.6).
Проект реконструкции дороги должен предусматривать комп-
лекс мероприятий по устранению мест, вызывающих снижение
пропускной способности, поскольку именно на них будут в первую
очередь возникать заторы при дальнейшем росте интенсивности
движения по дороге. В подавляющем большинстве случаев эти
места • совпадают с намеченными по описанной выше методике
участками, нуждающимися в перестройке по соображениям без-
опасности движения Ч
При этом следует различать работы, необходимые для обеспе-
чения постоянства величины пропускной способности на всем про-
тяжении дороги путем устранения мест возможных заторов, и ра-
боты, необходимые для повышения пропускной способности доро-
ги в целом, когда интенсивность движения приближается к ее
пропускной способности.
1 Это вытекает и из теоретической связи между изменением коэффициента
безопасности и приростом пропускной способности. Если написать, пользуясь
Уравнением (1.4), зависимости между средними скоростями Vi и v2 (щ>у2) на
Двух смежных участках и соответствующими им пропускными способностями
и Л/2 то приравняв определенные из них значения &о, можно полу-
нить v2 — — a(TV2— #]). Деля обе части на получаем К —----------------»
V1
, а
(TV2-—Ni), т. е. чем больше снижение пропускной способности дороги,
тем меньше коэффициент безопасности участка К.
29
План дороги
километры
Прямые и кривые
Продольный уклон, %о
Расстояние видимости, м
ширина проезжей части и
обочин, м______
Интенсивность движения.авт/'ч, а
количество тяжелые автомобилей
45
30
15
Плотность движения,
авт/нм
75
Скорость движения,км/ч 50
25
п с 2000
Пропоенная способность,
абт/ч 1500
WOO
R-200M
61 62
R = 100 м
6Я-^оЗ\
|Я7|
63
500(5Уо)
R— 400 М
_J,5/3,0
800(5°/о)
1—I----Г”
_______150
7t0/3f0
600 (10 °1о)
S66M0
Рис. 1.6. График изменения пропускной способности и скорости движения иа
участке дороги с переменной величиной элементов плана и профиля:
/ — скорость одиночных автомобилей; 2 — средняя скорость потока; 3 — пропускная способ-
ность при наличии разметки проезжей части и дорожных знаков; 4 — то же, при отсутствии
разметки н знаков
В первом случае пропускная способность участков с удовлет-
воряющими требованиям движения элементами плана и профиля
может существенно превышать интенсивность движения по дороге.
Необходимые мероприятия по улучшению отдельных мест дороги
могут быть намечены исходя из принципа выравнивания эпюры
скоростей движения. Путем вариантного сравнения должен быть
выбран наиболее экономичный способ повышения скорости дви-
жения до величины, соответствующей значению коэффициента без-
опасности 0,8—0,9. При этом на всем протяжении нужно обеспе-
чить пропускную способность, характерную для большинства уча-
стков дороги, допуская ее отклонения по величине до 10%, т. е.
в пределах практически возможной точности ее определения.
Для повышения пропускной способности отдельных участков
дороги в целях выравнивания ее на всем протяжении возможны
мероприятия, перечисленные в табл. 1.1.
При необходимости улучшения условий движения, связанных
как с недостаточной пропускной способностью, так и с необходи-
мостью повышения безопасности, в зависимости от степени загруз-
ки дороги движением эффективными оказываются мероприятия,
перечисленные в табл. 1.2.
30
Т а б л и ц a 1.1
Отношение пропускной способности данного участка к типичной для дороги Работы по улучшению дороги
0,9—1,0 Выборочное улучшение видимости. Устройство виражей и уширение проезжей части на кривых
0,75—0,9 Уширение узких мостов, укрепление обочин и удаление предметов, зрительно сужающих дорогу. Устройство срезок видимости и увеличение радиусов кривых в плане и про- филе Устройство переходно-скоростных полос на пересечениях
0,5—0,75 в одном уровне Дополнительно к перечисленным мероприятиям устройство канализированных пересечений и дополнительных полос на
0,3—0,5 подъемах Перетрассировка участка со спрямлением трассы и уве- личением радиусов. На остальных участках — перечислен- ные выше мероприятия Таблица 1.2
Отношение фактиче- ской интенсивности движения к типичной пропускной способно- сти Возможные мероприятия
<0,3 0,3-0,5 Нанесение разметки, устройство краевых полос Укрепление обочин. Выборочное увеличение видимости в местах, где это необходимо для обеспечения возможно- сти обгонов
0,5-0,75 Перестройка наиболее загруженных пересечений в одном уровне с заменой на кольцевые или канализированные.
0,75—0,9 Устройство дополнительных полос на подъемах Перечисленные мероприятия, а также уширение проезжей
0,9—1,0 части с доведением ширины полосы движения до 3,75 м Снятие части движения на параллельную дорогу или пе- рестройка существующей под более высокую категорию
В числе мероприятий по повышению пропускной способности
дороги в табл. 1.2 не указано часто применяемое на практике уши-
рение проезжей части путем устройства третьей полосы движения
за счет укладки покрытий на обочинах. На этом вопросе следует
остановиться подробнее.
К устройству третьей-полосы движения прибегают на участках
дорог, примыкающих’ к большим городам, хотя строительные нор-
мы и правила в нашей стране и технические условия ряда других
стран (ГДР, ФРГ) не предусматривают такого типа дорог, считая
необходимым при интенсивностях движения, превышающих
7000 авт/сут, переходить к дорогам типа автомобильных магистра-
лей с разделительной полосой. С другой стороны, во Франции до-
роги с проезжей частью, имеющей три полосы движения, достаточ-
но распространены, а в Англии их рассматривают как нормальный
31
способ повышения пропускной способности дороги до И тыс.
авт./сут. В США трехполосную проезжую часть допускают лишь
на второстепенных дорогах в открытой местности при обеспечен-
ной практически на всем протяжении видимости из условия об-
гона. В Дании начиная с 1960 г. трехполосные дороги начали пере-
оборудовать в двухполосные. Аналогичный процесс нередко
наблюдается и в СССР, когда при разметке дороги органы ГАИ
наносят на трехполосной проезжей части осевую линию, тем самым
превращая дорогу в двухполосную с избыточной шириной полосы
движения.
Таким образом, единого мнения о допустимости дорог с тремя
полосами движения не существует. Достоинство этих дорог заклю-
чается лишь в легкости уширения, позволяя несколько повысить
пропускную способность при минимальном объеме строительных
работ, например при устройстве покрытий на обочинах.
Рассматривая вариант устройства трехполосной проезжей ча-
сти при разработке проекта реконструкции дороги, необходимо
учитывать особенности ее работы. Третья полоса дает возмож-
ность существенно улучшить условия движения на дорогах со зна-
чительной суточной неравномерностью интенсивности движения,
когда утром основной поток автомобилей идет в одном направле-
нии, а вечером в противоположном. В этом случае, вводя свето-
форное регулирование, можно выделять для преимущественного
направления две полосы на проезжей части.
При равномерной интенсивности движения в двух направлениях
третья полоса используется только для обгонов. Пока их частота
невелика, примерно до интенсивности 9 тыс. авт./сут., пропускная
способность дороги возрастает в 1,3—1,7 раза, а средняя скорость
движения по дороге увеличивается. Число дорожно-транспортных
происшествий по сравнению с числом происшествий на дорогах
с двумя полосами движения снижается при равной интенсивности
движения в 1,5—2 раза.
В этом случае третья полоса движения полезна, но на практи-
ке при таких интенсивностях их никогда не строят. При больших
интенсивностях движения (от 9 до 13 тыс. авт./сут) обгон по
третьей полосе становится опасным из-за возможности столкнове-
ний с обгоняющими встречными автомобилями. Поэтому число
происшествий быстро увеличивается — в 1,5—2 раза по сравнению
с числом происшествий на двухполосной дороге, работающей
с перегрузкой при равной интенсивности движения.
Как показали работы канд. техн, наук М. И. Судьина, органи-
зованность движения по дорогам с тремя полосами движения мо-
жет быть повышена комбинированной разметкой проезжей части
сплошными и пунктирными линиями, четко регламентирующими
последовательность обгона автомобилями, следующими в проти-
воположных направлениях. Однако эффективность такой разметки
полностью зависит от дисциплины водителей, так как обгон на
участке, запрещенном для данного направления, крайне повышает
опасность столкновения.
32
Поэтому в настоящее время до введения эффективных средств
управления дорожным движением на загородных участках уши-
рение проезжей части с устройством третьей полосы движения
может рассматриваться лишь как временное улучшение условий
движения, сопряженное с повышением опасности дорожно-транс*
портных происшествий.
Основным способом повышения пропускной способности доро-*
ги с проезжей частью, рассчитанной на две полосы движения, яв-
ляется уширение ее до четырех полос с устройством разделитель-
ной полосы и самостоятельных проезжих частей для движения
в двух направлениях. Такое решение возможно не во всех случаях.
Часто дорога проходит в условиях близкой застройки с домами
капитального типа и уширение ее земляного полотна связано с не-
обходимостью дорогостоящей или трудно осуществимой переклад-
ки уложенных на придорожной полосе подземных инженерных
сетей.
Многие дороги уширяют поэтому до четырех полос движения
без разделительной полосы. Поскольку отдельные водители не
соблюдают полос движения, проезжие части без разделительной
полосы отличаются большей аварийностью, чем дорога типа авто-
мобильной магистрали [71], однако эти дороги безопаснее, чем двух-
полосные и тем более трехполосные.
По французским статистическим данным, приведенным в до-
кладе на XV Международном дорожном конгрессе в Мехико [80]
количество происшествий на 10 млн. авт-км пробега составляло на
дорогах:
с двумя полосами движения, работающими с перегрузкой (ин-
тенсивность свыше 7000/авт./ч)—64,1 (100%);
с четырьмя полосами движения без разделительной полосы —
72,4 (112%);
с четырьмя полосами движения с разделительной полосой до
6 м —49,8 (78%);
то же, при ширине разделительной полосы более 15 м —
32,5 (51%).
Поэтому при невозможности обеспечить устройство раздели-
тельной полосы в соответствии с нормами следует стремиться обес-
печить разделение встречных потоков хотя бы узкой полосой, ко-
торую для предотвращения возможности пересечения в нежела-
тельных местах можно делать возвышающейся.
В литературе неоднократно описывалось резкое ухудшение
условий работы транспорта в часы пик на улицах больших городов
капиталистических стран — Лондона, Токио, где колоссальные по-
токи автомобилей движутся почти со скоростью пешеходов. Одна-
ко аналогичные условия создаются и на многих загородных участ-
ках дорог, перегруженных движением.
Количество автомобилей, проходящих за 1 ч на перегруженных
движением участках дорог через расчетный створ, остается доста-
точно высоким, хотя транспортно-эксплуатационные показатели
Дороги настолько снижаются, что они практически перестают удов-
2-512 о,
летворять своему значению, хаким образом, нельзя говорить о про-
пускной способности участка дороги вне связи с режимом движе-
ния и характеризовать ее одной цифрой. Каждому режиму дви-
жения соответствует своя пропускная способность одной полосы
движения, так как каждой средней скорости транспортного потока
соответствует своя интенсивность движения. Поскольку автомо-
бильные дороги должны обеспечивать перевозки с высокой ско-
ростью движения при экономической эффективности использова-
ния автомобильного транспорта, расчетная величина пропускной
способности должна соответствовать достаточно высокой скорости
транспортного потока. При нормальной пропускной способности
в транспортном потоке должна сохраняться некоторая возмож-
ность маневрирования, позволяющая небольшому проценту наибо-
лее быстрых автомобилей осуществлять обгоны. Превышение ее
должно вызывать постепенное ощутимое ухудшение условий дви-
жения.
С точки зрения получающего в последние годы широкое рас-
пространение представления об «уровнях загрузки дороги» [31,77]
это означает, что расчетная интенсивность движения в период эко-
номически целесообразной загрузки дороги не должна превышать
0,4—0,5 от нормативной пропускной способности с тем, чтобы
к моменту реконструкции достигнуть 0,6—0,7. Расчетная пропуск-
ная способность, исходя из которой при проектировании дороги
назначают число полос движения, основывается на перспективной
интенсивности движения, обычно определяемой на 15—20 лет
вперед. При правильном обосновании перспективная интенсивность
должна быть реализована на дороге только к концу двадцатилет-
него расчетного срока службы, на которой проектировалась до-
рога, после чего формально появляется право перестройки дороги
под движение, соответствующее следующему перспективному сроку.
Строительными нормами и правилами предусматривается ши-
рокий интервал интенсивностей движения для каждой категории
дорог (например, 3000—7000 авт./сут для дорог II категории).
Поэтому по истечении срока расчетной перспективы может не
потребоваться перестройка дороги, так как она еще сохранит не-
который резерв пропускной способности. В некоторых случаях
назначенные применительно к той или иной категории технические
характеристики дороги могут соответствовать условиям движения
в течение нескольких расчетных сроков. Но через некоторое время
все же должен наступить момент, когда рост интенсивности дви-
жения приведет к тому, что дорога начнет работать за пределами
нормальной загрузки движением.
Однако чаще встречается обратное явление — просчеты в ве-
личине перспективной интенсивности движения до 1,5—3 раз [18].
Неумение учесть при технико-экономическом обосновании катего-
рии дороги ее последующее влияние на хозяйственное развитие
тяготеющих к ней районов приводит к занижению перспективной
интенсивности движения. Появляющаяся после постройки дороги
возможность своевременного вывоза продукции и завоза сырья
34
способствует быстрому развитию промышленности на базе местных
ресурсов. Ранее недоступные из-за отсутствия дороги красивые
природные и исторические достопримечательные места начинают
привлекать потоки туристов и отдыхающих. На магистральных до-
рогах появляются неучтенные потоки транзитных автомобилей,
водители которых предпочитают проехать большее расстояние по
хорошей дороге, чем использовать короткий путь по неблагоуст-
роенной грунтовой дороге. Грузопотоки возрастают очень быстро,
и построенная дорога вскоре после ввода в эксплуатацию начина-
ет с трудом справляться с требованиями движения.
Процесс перегрузки дороги движением протекает неодновремен-
но на всем ее протяжении. Стеснения движения начинаются на
участках, где при проектировании были допущены отступления от
нормальной величины параметров, необходимых для беспрепятст-
венного пропуска движения. Число таких мест и частота возник-
новения заторов постепенно возрастают по мере роста интенсив-
ности движения.
Характер дорожных • работ, необходимых для улучшения эко
плуатационных качеств дороги, зависит от закономерностей на-
растания интенсивности движения в процессе ее эксплуатации.
В отличие от проектирования нового дорожного строительства
проекты реконструкции дороги обычно исходят из расчетной интен-
сивности, определяемой путем экстраполяции данных учета дви-
жения за ряд предшествующих лет. При экстраполяции следует
добиваться не только наилучшего соответствия уравнения эмпири-
ческой кривой опытным точкам на графике, но и учитывать тен-
денции развития народного хозяйства страны и особенно районов
тяготения к дороге. Подлежат, в частности, учету планы выпуска
автомобилей (поскольку срок их службы, не превышающий
10—15 лет, меньше, чем сроки перспективного планирования эле-
ментов плана и профиля дороги), постройка вблизи от дороги
промышленных предприятий и т. д. В местностях с развитой до-
рожной сетью необходимо вводить коэффициенты, учитывающие
перераспределение движения между параллельными маршрутами
в связи с улучшением транспортных качеств реконструируемой
дороги. Другими словами, при определении расчетной интенсивно-
сти формализованные методы математической статистики должны
сочетаться с «генетическим» подходом к возникновению и форми-
рованию транспортных потоков.
Может встретиться несколько случаев, требующих различного
решения (рис. 1.7):
1. Равномерное или слегка замедленное возрастание интенсив-
ности движения в течение одного-двух расчетных сроков
(рис. 1.7,а). Прирост интенсивности происходит за счет постепен-
ного развития хозяйств, расположенных в районе, тяготеющем
к дороге, без создания новых объектов, порождающих большие
грузопотоки. Такое увеличение интенсивности характерно для до-
рог сельскохозяйственного значения, где прирост движения явля-
йся итогом систематически проводимых мероприятий по интенсй-
2*
Рис. 1.7. Различные случаи возраста-
ния интенсивности движения по до-
роге:
1 —• нормативная пропускная способность
дороги
фикации сельского хозяйства, а
также для подъездных путей к
промышленным предприятиям,
аэропортам и малым городам и
населенным пунктам в областях
с достаточно развитой дорожной
сетью. Ежегоднный прирост ин-
тенсивности движения происхо-
дит по закономерностям сложных
процентов с малой величиной
прироста (3—5%), а иногда и по
уравнению простых процентов.
На этих дорогах могут возникать
кратковременные сезонные пики
интенсивности в период уборки
урожая. Однако независимо от
того, был ли проведен расчет
геометрических элементов трас-
сы на среднегодовую интенсив-
ность или на интенсивность пе-
риода пиков, прирост расчетной
интенсивности во времени имеет
указанный выше характер.
2. В период строительства ин-
тенсивность движения существен-
но выше, чем при последующей
эксплуатации объекта, несмотря
на то, что дорога начинает обслу-
живать и потребность развнваю-
жизни пересекаемого района
щеися местной хозяйственной
(рис. L7, б). Этот случай характерен для дорог на строящихся
промышленных и гидротехнических объектах. За пределами рас-
четного срока или в его конце возможен новый прирост интенсив-
ности движения, связанный с развитием промышленности в зоне,
обслуживаемой дорогой.
3. Весьма быстрое возрастание интенсивности движения часто
опережает технико-экономические прогнозы (рис. 1.7, в). Этот слу-
чай будет характерен в ближайшие годы для магистральных дорог.
В послевоенный период интенсивность движения по ним увеличи-
валась ежегодно на 7—14%• Происходящий с 1970 г. рост выпуска
автомобилей, из которых значительная часть легковых поступает
в личное пользование, помимо общего роста интенсивности будет
создавать на магистралях сезонные транзитные потоки к местам
массового отдыха, в результате которых можно ожидать ежегод-
ное увеличение прироста интенсивности до 20—30%. Верхний пре-
дел интенсивности движения для магистральных дорог, сейчас
относящихся ко второй категории, будет быстро превзойден.
4. Быстрый вначале, а затем более медленный рост интенсив-*
ности движения с достижением верхнего предела пропускной спо<
36
собности к концу второго расчетного срока (рис. 1.7, г). Такая
закономерность будет характерна для дорог вблизи малых и сред-
них населенных пунктов, в которых при равной степени насыщен-
ности автомобилями их абсолютное количество будет значительно
меньшим, чем в крупных городах.
Улучшение и перестройка отдельных участков дорог потре-
буется во всех рассмотренных случаях, но характер проводимых
мероприятий будет существенно различаться.
В первом случае возможно исправление дорожно-эксплуатаци-
онной службой отдельных неудачных мест — случайных просчетов
проектировщиков или сознательно допущенных по соображениям
экономии средств неудачных элементов трассы, ухудшающих
транспортные качества дороги. При стадийном строительстве —
периодическое усиление дорожной одежды.
В третьем случае потребуется коренная перестройка дороги,
так как быстрый рост движения через самое непродолжительное
время приведет к возникновению заторов движения. Значительное
распространение получит строительство новых параллельных до-
рог, наилучшим образом обслуживающих растущие новые транс-
портные, преимущественно транзитные потоки с оставлением су-
ществующей дороги для обслуживания короткопробежного
местного движения. Новая дорога может проходить в непосредст-
венной близости от существующей, что дает возможность исполь-
зовать ее для перевозки грузов в процессе строительства.
Однако при недостаточной плотности дорожной сети целесооб-
разнее прокладывать новую дорогу на большем расстоянии, чтобы
обслужить одновременно новые районы. Примером такого решения
является постройка второй магистральной дороги Москва — Воро-
неж — Шахты вместо реконструкции дороги Москва — Харьков —
Ростов-на-Дону.
Четвертый случай предусматривает постепенное превышение
интенсивностью движения верхнего предела, соответствующего ка-
тегории существующей дороги. Несоответствие ее параметров тре-
бованиям возрастающего движения будет проявляться постепенно
в процессе роста движения в наиболее неудачных местах дороги.
Немедленная перестройка дороги на всем протяжении не будет
являться обязательной. Путем постепенного продуманного исправ-
ления отдельных участков дороги можно будет длительное время
пропускать возрастающие потоки движения, не проводя капиталь-
ной перестройки всей дороги.
§ 1.6. СКОРОСТЬ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА КАК ПОКАЗАТЕЛЬ
ПОТРЕБНОСТИ В РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
Безопасность движения и пропускная способность дороги не-
посредственно зависят от скорости движения. Участки снижения
скорости на эпюре указывают места, не удовлетворяющие требо-
ваниям движения из-за недостаточной пропускной способности
37
Рис. 1.8, Характерные эпюры скоро-
стей движения по дороге:
1 — расчетная скорость; 2 — фактическая
скорость движения по дороге; 3 — ско-
рость, обеспечиваемая при реконструкции
и безопасности движения. Любое
мероприятие по улучшению ус-
ловий движения, проводимое до-
рожно-эксплуатационной служ-
бой, немедленно проявляется в
повышении скорости движения
транспортного потока. Поэтому
экспериментально определенная
или полученная расчетом эпюра
скорости движения, на которой
отмечены места дорожно-транс-
портных происшествий за послед-
ние годы, может служить основ-
ным исходным материалом для
выявления участков дороги, нуж-
дающихся в перестройке.
Места понижений на эпюре
скоростей движения по дороге
могут быть вызваны разными
причинам (рис. 1.8):
— общей сложностью рельефа и
ситуации местности, из-за кото-
рых дорогу пришлось строить по
пониженным техническим норма-
тивам. В результате этого эпюра
скорости на большей части про-
тяжения располагается ниже рас-
четной скорости для данной категории дороги, а диапазон коле-
бания скоростей сравнительно невелик (рис. 1.8, а). Количество
дорожных происшествий на таких дорогах бывает относительно
невелико.
Если только малая скорость движения не связана с недоста-
точной шириной проезжей части, реконструкция таких дорог для
обеспечения расчетной скорости требует их полной перестройки,
граничащей с отказом от использования существующей, дороги.
Поэтому должно быть проведено тщательное технико-экономиче-
ское обоснование наиболее эффективного решения — постройки
новой параллельной дороги, повышения пропускной способности
существующей дороги без повышения расчетной скорости и пере-
стройки существующей дороги под расчетную скорость;
на дороге, на большей части протяжения которой обеспечива-
ются высокие скорости движения, близкие к расчетным, имеются
отдельные места, проезжаемые с пониженной скоростью
(рис. 1.8,6). Снижение вызывается наличием отдельных, легко
поддающихся перестройке неблагоприятных участков плана или
профиля (кривые малых радиусов, участки ограниченной видимо-
сти, короткие крутые подъемы, узкие мосты и т. д.). При реконст-
рукции эти участки должны быть капитально перестроены, причем
критерием проводимых: мероприятий должно быть выравнивание
38
эпюры скорости с обеспечением,
постоянства ее значения по всему
протяжению дороги;
трудные и неоднородные ус-
ловия рельефа и ситуации обус-
ловливают эпюру скоростей дви-
жения, на которой участки высо-
кой скорости сочетаются со зна-
чительными по протяжению ме-
стами снижения скорости и мест-
Рис. 1.9, Изменение скоростей движе-
ния одиночного автомобиля по доро-
ге у кривой малого радиуса в плане
до и после реконструкции
ными провалами на эпюре
(рис. 1.8, в). Полная перестройка
участков, на которых происходит
снижение скоростей, с доведением
скорости до расчетной потребова-
ла бы весьма больших затрат и выполнения значительных объемов
работ. В большинстве таких случаев технико-экономический ана-
лиз подтверждает малую эффективность перестройки участков,
проезжаемых с пониженной скоростью. При этом сохраняется,
однако, обязательность повышения безопасности движения. Она
обеспечивается, как известно, при коэффициенте безопасности
движения не меньшем 0,8.
Программа минимально необходимых объемов работ по рекон-
струкции дороги в третьем случае определяется перестройкой от-
дельных участков таким образом, чтобы повысить скорости только
на тех участках, где это необходимо для придания эпюре скоростей
плавности, соответствующей коэффициенту безопасности 0,8 [2].
При этом скорость на разных участках дорогие останется неоди-
наковой, но обеспечиваемая перестройкой отдельных участков
плавность ее изменения будет удовлетворять требованиям безопас-
ности и удобства движения. Технико-экономические показатели
эксплуатации автомобильного транспорта также повысятся, хотя
и в меньшей степени, чем при увеличении скорости на всем
протяжении дороги. Не следует забывать, однако, что с точки зре-
ния безопасности, экономичности перевозок и удобства движения
участок дороги, который можно проехать с постоянной скоростью,
например 60 км/ч, имеет несомненные преимущества перед участком,
на котором скорость колеблется в пределах от 30 до 90 км/ч при
необходимости частых торможений и последующих разгонов.
Эпюра скоростей движения является важным критерием пра-
вильности и экономичности намечаемых мероприятий по перестрой-
ке дороги. При разработке проектов реконструкции дорог часто
предусматривают существенное улучшение одного элемента доро-
ги без учета его влияния на условия движения на смежных с ним
участках дороги. В результате на дороге возникают новые очаги
аварийности. Типичным примером являются случаи резкого возра-
стания количества происшествий на дорогах при укладке усовер-
шенствованных покрытий с уширением проезжей части без исправ-
ления плана и продольного профиля дороги (рис. 1.9). На участке
39
с кривой малого радиуса возможен проезд со скоростью икр.
В концах примыкающих длинных прямых участков можно развить
скорость Vbx и, следовательно, безопасность проезда кривой ха-
рактеризуется коэффициентом
^3=—. (1.9)
^вх
После укладки на дороге ровного асфальтобетонного покрытия
скорость на подъездах повышается до ирек > ^вх- Между тем кри-
вая, не подвергшаяся реконструкции, радиус которой не увеличил-
ся, обеспечивает безопасный проезд с той же не изменившейся
скоростью икр.
Коэффициент безопасности снижается до величины
vpeK
Поэтому проверка изменений скоростей в результате мероприя-
тий по реконструкции должна являться обязательным элементом
разработки проекта. В случаях, аналогичных рассмотренному
в примере, необходимо было обязательно предусмотреть пере-
стройку кривой для повышения допустимой скорости ее проезда
не менее чем до 0,8 ирек.
§ 1.7. ВЫБОР РАСЧЕТНОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ
НА РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ДОРОГАХ
При проектировании реконструкции дорог расчетную скорость
целесообразно выбирать с учетом особенностей движения по доро-
ге и необходимых для ее обеспечения объемов работ.
Применительно к рассмотренным в предыдущем параграфе
типичным эпюрам скоростей движения в первом случае (см.
рис. 1.9,'а) приходится ориентироваться на фактически обеспечи-
ваемые дорогой скорости движения и считать основной целью
реконструкции повышение пропускной способности дороги. Сред-
няя скорость движения по участку после реконструкции несколько
повышается, но это не является в данном случае целью проводи-
мых мероприятий.
Во втором случае отдельные места (см. рис. 1.9,6), вызываю-
щие затруднения для движения транспортных потоков, должны
быть перепроектированы на расчетную скорость. .
Наиболее сложен третий случай (см. рис. 1.9, в). При рекон-
струкции дорог повышение скоростей движения, если оно связано
с исправлением плана и профиля дороги, всегда достигается ценой
больших объемов работ. Приходится выполнять работы, от кото-
рых в свое время при строительстве дороги отказались из-за их
высокой стоимости, технической сложности или больших объемов.
Относительная эффективность улучшения условий движения по
40
грудным участкам дорог по мере
возрастания расчетной скорости
снижается, так как объемы работ
растут непропорционально дости-
гаемому эффекту.
Минимальный объем работ по
улучшению дороги, необходимый
в этом случае, определяется ука-
занными выше требованиями
обеспечения безопасности движе-
ния. Однако может оказаться
экономически целесообразной и
более капитальная перестройка
дороги, в результате которой
достигается большая степень
улучшения условий перевозок.
Выигрыш автомобильного транс-
порта во времени в результате
реконструкции дороги может
быть определен с учетом влияния
интенсивности движения на основе
Рис. 1.10. График для определения
расчетной скорости при реконструк-
ции участка дороги:
1 — строительные затраты; 2 — стоимость
перевозок, включая и потери от дорожно-
транспортных происшествий; 3 — суммар-
ные затраты иа перевозки
следующих соображений.
Согласно зависимости средней скорости транспортного потока
от его интенсивности [см. формулу (1.3)] абсолютный прирост
средней скорости движения по дороге в результате ее реконструк-
ции при оставшейся без изменения интенсивности может быть
охарактеризован увеличением возможной скорости движения оди-
ночного легкового автомобиля:
Д^==^орек —^0.
Достигнутый в результате реконструкции выигрыш автомо-
бильного транспорта во времени за сутки
т _ЛГ£(иОрек — v0)
^рек^О
где W — интенсивность движения, авт./сут; L — протяжение
мого участка, км.
(1.10)
реконструируе-
Требование изменения эпюры скоростей движения таким об-
разом, чтобы коэффициент безопасности был не менее 0,8, являет-
ся минимальным и обязательным к выполнению. Однако опти-
мальное решение может соответствовать, в зависимости от мест-
ных условий и большим скоростям. Как обычно, наивыгоднейшая
расчетная скорость при реконструкции соответствует минимуму
суммарных расходов на перевозки и строительных затрат на ре-
конструкцию за нормативный период окупаемости, отнесенных
к одному автомобилю (рис. 1.10).
Должен быть учтен также и выигрыш от уменьшения количе-
ства дорожно-транспортных происшествий при устранении опас-
ных участков [29].
41
§ 1.8. ОЧЕРЕДНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ МЕРОПРИЯТИЙ
ПО УСТРАНЕНИЮ ОПАСНЫХ УЧАСТКОВ
ПРИ ВЫБОРОЧНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГИ
При реконструкции дороги, проводимой поэтапно силами до-
рожно-эксплуатационных организаций в течение ряда лет, важно
наметить правильную очередность выполнения мероприятий по
улучшению дороги (рис. 1.11).
Так, например [3, 4], участок длиной около 19 км имел проез-
жую часть шириной 12 м при плавной спокойной трассе. Поэтому
скорость движения планом и профилем дороги не лимитировалась.
За 3 года на нем случилось 222 дорожных происшествия. Анализ
вызвавших их причин показал, что удаление в первую очередь
с дороги пешеходов и велосипедистов снизило бы количество про-
исшествий до 145, последующая перестройка простых пересечений
в одном уровне в канализированные — до 87 и, наконец, разделение
движения по направлениям на самостоятельные проезжие части
и устройство стояночных площадок при запрещении остановок
Рис. 1.11. Снижение количества происшествий на дороге путем последовательно
проводимых мероприятий по улучшению условий движения:
а — все виды дорожно-транспортных происшествий; б—происшествия после устранения
с дороги пешеходов и велосипедистов; в — то же, после устройства пересечений в разных
уровнях; г — то же, после устройства разделительной полосы н запрещения стоянки авто-
мобилей
42
Расстояние
Рис. 1.12. Устранение при реконструк-
ции участков с пониженной пропуск-
ной способностью
1 — участки, нуждающиеся в повышении
пропускной способности
автомобилей на обочинах — до
42. Таким образом, рассматри-
ваемый комплекс мероприятий
дает возможность снизить коли-
ство происшествий более чем в
5 раз по сравнению с первона-
чальным. Несомненно, что при
этом повысится и скорость дви-
жения.
Для выявления опасных уча-
стков проще всего использовать
график итогового коэффициента
аварийности, пики которого ха-
рактеризуют наиболее опасные участки. Те из них, на которых по
данным статистики за последние годы сосредоточивались проис-
шествия, видимо, являются наиболее опасными в конкретных
условиях рассматриваемой дороги.
Участки резкого снижения скоростей, ухудшающие эффектив-
ность использования дороги, могут быть также выявлены и по
эпюре коэффициентов безопасности, хотя, как правило, наиболее
опасные участки на обоих графиках совпадают. Однако график
коэффициентов аварийности позволяет выявить большее количе-
ство потенциально опасных участков, которые при имеющейся на
дороге интенсивности движения еще не сказываются на условиях
движения.
Выбор участков для реконструкции должен исходить из наме-
чаемых сроков ее осуществления и степени капитальности.
В первую очередь реконструкции подлежат: наиболее опасные
места концентрации происшествий по данным ГАИ и дорожно-
эксплуатационной службы; места, где пропускная способность
дороги недостаточна, возникают заторы и сильные стеснения дви-
жения (рис. 1.12).
При этом обязательно выравнивание эпюры скоростей движения
автомобилей, чтобы значения коэффициентов безопасности не пре-
вышали 0,8.
Сравнительно часто встречаются случаи, когда ряд мест на
дороге имеет практически равные значения коэффициентов ава-
рийности.
Для выбора объекта первоочередной реконструкции при невоз-
можности одновременной перестройки всех участков необходимо
учитывать тяжесть происшествий. На разных участках дорожной
сети в происшествия вовлекается различное число пешеходов или
велосипедистов.
Скорость автомобилей в момент столкновений и наездов на раз-
ных элементах дороги неодинакова. Поэтому при равном числе
Дорожных происшествий на разных участках дорог число жертв и
материальные потери бывают различны.
Канд. техн, наук О. А. Дивочкин, исследовавший этот вопрос,
пришел к выводу, что для выбора первоочередных мероприятий по
43
повышению безопасности движения к итоговым коэффициентам
аварийности следует вводить поправочный коэффициент тяжести
происшествий — отношение средней величины потери в рублях
при одном происшествии к средней величине потери на принятом
за эталон ровном прямом участке дороги с покрытием шириной
7 м и укрепленными обочинами [28].
Установленные на основании данных статистики дорожно-
транспортных происшествий значения коэффициентов тяжести от-
ражают влияние дорожных условий на опасность происшествий.
Они показывают, что потери при одном дорожном происшествии
иногда увеличиваются при улучшении дороги и имеют малую
величину при низких транспортно-эксплуатационных показателях
дороги.
Характерны в этом отношении данные о влиянии ширины проез-
жей части:
Ширина проезжей ча-
сти, м.............. 4,5
Коэффициент тяжести . 0,7
6 7 9 10,5 14
1,2 1,0 1,4 1,2 0,90
В этом случае значения коэффициентов тяжести хорошо отра-
жают влияние дорожных условий.
Уменьшение ширины проезжей части с 7 до 6 м, как известно,
мало отражается на общем количестве происшествий, но уменьше-
ние на 0,5 м ширины полосы движения делает повреждения автомо-
билей в случаях бокового столкновения более тяжелыми.
Значительное уменьшение ширины проезжей части (до 4,5 м)
приводит к сильному снижению скоростей движения. Аварии при
разъездах с малыми скоростями сопровождаются малыми мате-
риальными потерями. Поэтому коэффициент тяжести имеет мини-
мальную величину.
При ширине 9 м по дороге возможно трехрядное движение.
Столкновения обгоняющих автомобилей на средней полосе всегда
имеют тяжелые последствия. Соответственно растет и коэффици-
ент тяжести.
Ширина 10,5 м обеспечивает большие возможности маневров
при разъездах. Коэффициент тяжести для этого случая ниже, чем
для предыдущего.
Покрытие шириной 14 м обеспечивает нормальные условия
движения четырех рядов автомобилей.
Коэффициент тяжести для движения с интенсивностью, близкой
к 0,3—0,4 пропускной способности, ниже, чем на дорогах с двумя
полосами движения.
На рис. 1.13 показана построенная обычным способом эпюра
итоговых коэффициентов аварийности, на которой значения трех
пиков практически одинаковы, и та же эпюра, уточненная введе-
нием коэффициентов тяжести происшествий. Из последней эпюры
следует, что первоочередными мероприятиями по повышению без-
44
-----------------------------40
30 Зпюра итоговых коэффициентов 20 аварийности с учетом коэффициентов тяжести до
-И
Итоговый, коэффициент аварийно- ста с учетом коэффициента тяжести См С\Г Ю Ц Й с <Ь SJ Ъ- *5 '3 СМ rvj см N, Ъ $ cr> -
Эпюра итоговых коэффи- циентов аварийности 20 in
10
Итоговый коэффициент аварийности Я итог Si Ki сч со см О ГО См 4*. 1 Uo Го См г- г* 1 1сз 5 Оо kr
Интенсивность движения по дороге, авт./сут 4000
Интенсивность движения на пересечении, авт/сут ЧОО
Ширина проезжей части ,м 7,5
Ширина овочин,м 2-2
Расстояние видимости, м 100 205
Пересечения, Видимость на. пересечения/./ пг 35
Продольные уклоны, %о х1 )
Прямые и кривые Я~250м /?= 500м
Средние и малые мосты и путепроводы L= -В 20м\{
План дороги // Ручей
(ситуация) // F— 1 , Дорохова .
Километры 59 6L 1 61 62 . 1
Рис. L13. График итоговых коэффициентов аварийности, уточненный введением
поправочных коэффициентов тяжести
опасности движения должны быть постройка обхода населенного
пункта или как временное мероприятие улучшение пропуска по
нему автомобилей (устройство тротуаров и пешеходных перехо-
дов), а также увеличение габарита моста.
Это позволит снизить коэффициенты аварийности до безопасных
величин.
Оставшиеся без изменения другие участки дороги сохраняют
свою опасность, но происшествия на них будут иметь меньшие,
чем на выделенных участках, последствия, и поэтому их реконст-
рукция может быть отложена на вторую очередь.
45
Глава II
ИЗЫСКАНИЯ для РЕКОНСТРУКЦИЙ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
§ П.1. ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ ПРОЕКТА РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
Изыскательские работы для составления проекта реконструк-
ции дороги и требования к оформлению проектов имеют ряд
особенностей [19, 39].
Прежде всего приходится учитывать ограниченные возможности
изменения трассы. Основное ее положение определяется сущест-
вующей дорогой, в постройку которой уже вложены значительные
средства. Любые изменения трассы обычно бывают связаны с на-
рушением хозяйственной жизни прилегающей полосы — изменени-
ем сложившейся конфигурации полей, сносом застроек, занятием
ценных земель, вырубкой садов и придорожных насаждений. На
дорогах имеются капитальные искусственные сооружения и комп-
лексы зданий дорожно-эксплуатационной службы, привязанные
к существующей дороге.
Поэтому отклонения от существующей дороги всегда детально
обосновываются необходимостью исправлений ее неудовлетвори-
тельных участков. Перетрассирование на большом протяжении,
как правило, бывает связано с учетом дополнительных требова-
ний, возникающих в связи с ведущимся на пролегающей полосе
новым строительством, например при постройке обходов больших
городов, попадании дороги в зону подходов аэродрома, в зону
затопления и т. д. В этих случаях работы ведутся по правилам
изысканий новых дорог.
При изысканиях наряду с общей оценкой гидрогеологических
условий местности необходима дополнительная оценка водного
режима земляного полотна существующей дороги с тем, чтобы
выявить, в какой степени возвышением бровки земляного полотна
и организацией поверхностного водоотвода строителям удалось
устранить неблагоприятное воздействие природных источников
увлажнения.
На всем протяжении требуется осуществить большое число за-
меров поперечных профилей земляного полотна, оценить его каче-
ство и установить пучинистые участки, которые должны быть пере-
строены, а также детально по участкам выявить конструкцию,
состояние и прочность дорожной одежды, разработать способы ее
усиления под новую интенсивность движения. При значительной
изношенности необходимо установить возможность повторного ис-
пользования материалов из разобранной одежды.
Обязательным является изучение закономерностей движения
по существующей дороге для установления степени ее соответст-
вия требованиям движения, выявления опасных участков, мест
46
с недостаточной пропускной способностью, не используемых или
неправильно расположенных съездов и примыканий и т. д.
Необходимо также изучить мосты и другие инженерные соору-
жения с точки зрения возможности дальнейшего использования
и учета опыта их работы на существующей дороге.
При изысканиях решают вопросы организации пропуска дви-
жения, в том числе и построечного, по дороге в период выполне-
ния строительных работ (постройка временных объездов и низко-
водных переправ, пропуск движения по половине проезжей части
и др.). При высокой интенсивности движения по существующей
дороге и сложных местных условиях могут встретиться случаи,
когда приходится строить параллельную новую дорогу.
Изыскания для реконструкции дорог должны производиться
в тесном контакте с работниками дорожно-эксплуатационной служ-
бы. Наблюдая в процессе своей повседневной деятельности за ра-
ботой дороги в разные сезоны года в течение длительного времени,
они могут сообщить изыскательской партии много ценных сведе-
ний об участках, нуждающихся в перестройке. Особенно большую
пользу данные службы эксплуатации могут принести для выявле-
ния участков неудовлетворительного водоотвода, мест регулярного
возникновения пучин и т. д. Отдельные этапы изыскательских работ
для реконструкции дороги также имеют ряд особенностей.
Подготовительный период вместо общего изучения характери-
стик района, по которому должна быть проложена трасса, посвя-
щается детальному анализу имеющихся в архивах проектных ор-
ганизаций материалов изысканий, ранее проводившихся на рекон-
струируемой дороге, изучаются паспорта и линейные графики
дороги, инвентаризационные и дефектные ведомости, данные о на-
блюдениях за пучинообразованием и проходом паводков, отчет-
ные материалы по проводившимся ремонтам и зимнему содержа-
нию. В органах ГАИ собираются и анализируются данные о до-
рожно-транспортных происшествиях. Объем последующих полевых
работ во многом определяется количеством и детальностью полу-
ченных материалов.
При разработке календарных планов проведения полевых ра-
бот необходимо учитывать, что некоторые из них эффективны
только при выполнении в строго определенные, обычно ограничен-
ные по времени сроки (оценка прочности дорожной одежды, выяв-
ление пучинистых участков, проверка обеспеченности водоотвода).
§ П.2. ПОЛЕВЫЕ РАБОТЫ НА ИЗЫСКАНИЯХ ДЛЯ РЕКОНСТРУКЦИИ
ДОРОГ
Полевые работы на изысканиях для реконструкции приходится
выполнять без перерыва движения по дороге. Это создает повы-
шенную опасность дорожно-транспортных происшествий и помехи
Для проведения геодезических съемочных работ. Особое внимание
Должно быть уделено соблюдению требований техники безопас-
ности [48].
47
Большую помощь в получении материалов для разработки
проектов реконструкции автомобильных дорог может оказать ши-
рокое использование аэрометодов [64].
Аэрометоды при современном их развитии дают возможность
оценить по крупномасштабным снимкам существующую дорогу
и гидрологические условия прилегающей к ней полосы ме-
стности.
Специальное дешифрование позволяет с большей, чем при на-
земных работах, детальностью оценить состояние земляного полот-
на, резервов и сооружений системы водоотвода, точно установить
площади деформированных участков дорожных покрытий.
Исследования проф. В. И. Федорова доказали, что по стерео-
моделям местности на основе аэроснимков в масштабах 1 : 3000—
1 : 1000 с помощью фотограмметрических измерений можно уста-
новить величины рабочих отметок с погрешностями 5—10 см, про-
дольные уклоны с точностью ±0,001, радиусы кривых в плане
и продольном профиле с погрешностями в пределах 0,5—1%, раз-
меры деформаций земляного полотна и дорожных покрытий с по-
грешностью не более 3 см.
В сочетании с использованием при проектировании имеющейся
у дорожно-эксплуатационной службы технической документации
материалы аэрофотосъемки дают возможность значительно сокра-
тить полевую часть проектирования.
Для лучшей привязки аэроснимков перед проведением съемки
целесообразно предварительно нанести на покрытии у километро-
вых знаков и других ориентиров, пикетаж которых точно известен,
марки, резко отличающиеся по цвету от покрытия или грунта
обочины и хорошо заметные на аэроснимках.
На дорогах с высокой интенсивностью движения для изыска-
тельских работ следует избирать часы спада движения. Число
сотрудников, находящихся непосредственно на дороге, должно быть
минимально необходимым.
Все они должны быть одеты в хорошо видимые издалека ярко-
оранжевые куртки или жилеты, обязательные для дорожных ра-
бочих.
Перед началом любых работ на полотне дороги с обеих сторон
от места их производства устанавливают на расстоянии 50 м пре-
дупреждающие знаки «Дорожные работы» и переносные барьеры,
перекрывающие полосу, на которой будут выполняться работы. За
движением организуют непрерывное наблюдение в целях своевре-
менного оповещения сотрудников об опасности.
Для этой цели выделяют дежурного, который должен находить-
ся в таком месте, чтобы видеть дорогу с обеих сторон от места
работ.
Все необходимые приборы и оборудование для работ по возмож-
ности располагают за пределами дорожного полотна. Автомобили,
перевозящие людей и оборудование, ставят на обочине, а при на-
личии съездов и полевого пути на обрезе за канавой.
48
Палевые работы прй изыска-
нии для составления проекта ре-
конструкции начинают с восста-
новления трассы существующей
дороги.
) На участках, где дорога пос-
ле реконструкции будет совпа-
дать с существующей дорогой,
вначале определяют положение
оси дороги, выставляя вехи по-
середине проезжей части и вы-
равнивая их затем по теодолиту
в прямую линию. По пересече-
ниям тангенсов смежных кривых
Рис. II. 1. Схема для определения ра-
диусов кривых в плане
находят положение вершин углов
поворота. Промер линии и разбивку пикетажа ведут по правой
бровке дороги по ходу километража, указывая на сторожках
и в пикетажном журнале расстояние от сторожка до оси дороги.
В горах вместо сторожков можно делать надписи краской на вы-
ходах скальных пород.
Для закрепления трассы используют преимущественно посто-
янные предметы на придорожной полосе — устои мостов, оголовки
труб, дорожные знаки и т. д. Промежуточные точки на проезжей
части отмечают в зависимости от типа покрытия краской или за-
биваемыми в одном уровне с покрытием металлическими
штырями.
Радиусы кривых в плане (рис. II.1) вычисляют для кривых
малого радиуса по замеренным углам, биссектрисам или танген-
сам, а для кривых больших радиусов или при недоступности углов
поворота по нескольким измеренным хордам и стрелкам, исполь-
зуя обычные геометрические зависимости:
7?=7’ctg-^-;
Б cos а/2
а
1 — cos —
(П.1)
25
При наличии переходных кривых формулы осложняются не-
обходимостью учитывать величину сдвижки основной кривой.
Конец переходной кривой можно найти, измеряя стрелки и хорды
по оси дороги. В пределах круговой кривой постоянной длине хор-
ды будут соответствовать равные стрелки. На участках переход-
ных кривых стрелки будут уменьшаться по мере приближения
к прямому участку дороги.
49
Начало переходной кривой оценивают по отклонению оси до-
роги от прямой. При нивелировании инструмент ставят на обочине.
За основу для нивелирования принимают связующие точки, за-
биваемые пикетажистом на бровке земляного полотна. На сторож-
ках и в пикетажном журнале с точностью до 0,1 м указывают
расстояние до оси дороги. Необходимые для построения продоль-
ного профиля отметки оси дороги на пикетах и другие характерные
точки невелировщик снимает как промежуточные.
Должны быть найдены отметки всех переломных точек про-
дольного профиля, настилов мостов (не менее чем в трех точках),
примыканий дорог, оголовков и лотков входных и выходных от-
верстий труб. На переломах продольного профиля, смягченных
вертикальными кривыми, для определения радиуса этих кривых
нивелируют отметки оси дороги через 20—50 м в зависимости от
длины кривой и плавности продольного профиля, чтобы, построив
продольный профиль, найти величину радиуса расчетом или под-
бором при помощи шаблонов. Требования к точности геодезиче-
ских работ при изысканиях для реконструкции те же, что и при
изысканиях новых дорог.
t Следует считать необходимым, хотя это еще и не зафиксирова-
но в нормативных документах, проверять видимость для условий
движения по дороге в двух направлениях с положения траектории
движения водителя (1,5—1,7 м от кромки проезжей части и вы-
сота 1,2 м над покрытием).^
Для проверки обеспечения видимости можно использовать раз-
личные геодезические приборы (теодолиты, а также дальномер
и дальномерные насадки различных типов). Особенно удобны для
этой цели безреечные дальномеры двойного изображения. После-
довательно устанавливая инструмент в точках, расположенных
через 50—100 м, наблюдатель определяет фактически расстояния
видимости. Инструмент наводят на высокую визирку с ярко окра-
шенной планкой, расположенной на уровне, принимаемом при
расчетах видимости встречных автомобилей.
Рейку устанавливает по сигналам наблюдателя несущий ее ра-
бочий. Необходимую величину срезки для обеспечения видимости
проще всего определять обычным методом графических по-
строений.
Большое значение имеет съемка поперечников существующего
земляного полотна. Поперечники должны охватывать полосу, до-
статочную для проектирования уширения земляного полотна и си-
стемы водотвода, а также размещения велосипедных и пешеход-
ных дорожек. Для этого поперечники должны охватывать всю
полосу отвода, не менее чем по 20 м в каждую сторону от оси
дороги. В населенных пунктах поперечные профили снимают до
застройки, при расположении дороги вдоль горного водотока —
до уреза воды с фиксированием сохранившихся на местности сле-
дов горизонта высоких вод. В горной и холмистой местности, на
кривых длина поперечника с внутренней стороны кривых должна
быть достаточна для проектирования срезки видимости.
50
Поперечники дорог снимают, как правило, на каждом пикете,
в местах перехода из выемок в насыпи, в переломных точках
рельефа местности, на подходах к малым искусственным сооруже-
ниям, по осям съездов и пересечений в одном уровне. На кривых
с малыми углами поворотов поперечники снимают только в сере-
дине, по биссектрисе, при больших углах — также в начале и кон-
це кривой. При однообразии рельефа местности число поперечни-
ков может быть уменьшено, но не менее чем до пяти на километр.
При съемке поперечников достаточна точность измерения расстоя-
ний до 0,1 м.
Для характеристики поперечных уклонов существующих по-
крытий ведется нивелирование поперечников проезжей части не
реже чем через 100 м. В пределах поперечника должно быть
взято не менее трех точек на щебеночных и гравийных покрытиях
и пяти точек на покрытиях усовершенствованных. Так как кромки
покрытий могут быть деформированы, а на дорогах с плохо орга-
низованным содержанием занесены грязью, крайние точки для
нивелирования назначают в 0,6—0,8 м от кромки. При параболи-
ческом поперечном профиле покрытий для характеристики его
средней части нужно пронивелировать дополнительные точки
в 0,8—1,0 м от оси. Поскольку съемка поперечного профиля необ-
ходима для правильного определения объемов работ по выравни-
ванию поперечного профиля на участках утолщения, в местах, где
существующая одежда будет оставлена в теле подсыпаемого зем-
ляного полотна или будет разобрана, точное определение попереч-
ного профиля проезжей части излишне.
Большое значение имеет обследование системы водоотвода.
Необходимо установить, соответствует ли она притоку воды к до-
роге и справляется ли с ее своевременным отводом. Нужно выя-
вить места застоев воды или размывов канав и русел, достаточ-
ность предельного уклона канав и дна резервов, наличие укреп-
лений канав и русел, проверить, не заилены ли существующие
дренажные и водопоглощающие устройства. Должны быть выявле-
ны причины образования заболоченных участков около земляного
полотна и рассмотрены возможные пути их устранения.
В случаях когда возникают сомнения в правильности назначе-
ния отверстий существующих мостов и труб, собирают все данные,
необходимые для проведения контрольных расчетов притока воды
к малым искусственным сооружениям. Для грунтовых и гидрогео-
логических обследований земляного полотна на обочинах закла-
дывают шурфы и буровые скважины. При необходимости уточне-
ния границ распространения разных грунтов отрывают мелкие
шурфы.
В равнинном рельефе при однородных грунтовых напластова-
ниях на 1 км дороги закладывают одну-две буровые скважины
глубиной до 2 м. Скважина должна пройти через насыпь и углу-
биться в грунт основания не менее чем на 1 м. На участках со
сложными грунтовыми и гидрогеологическими условиями, а также
в местах, где проявляются деформации земляного полотна, коли-
51
чество скважин и их глубину назначают в объеме, необходимом
для получения инженерно-геологических профилей, характеризую-
щих изучаемый участок с подробностью, необходимой для обосно-
ванного назначения проектных мероприятий.
Необходимо внимательно изучить грунты оснований насыпей
на пересечениях болот. Насыпь существующей дороги, возведен-
ная из привозного грунта может находиться на торфяном основа-
нии во взвешенном состоянии и при досыпке и уширении возмож-
на ее дополнительная осадка. Поскольку ширина полосы отвода
ограничена и трудно получить необходимый для реконструкции
земляного полотна грунт из резервов, необходимо при изысканиях
выявить возможные места закладки грунтовых карьеров и отвалов
излишка грунта из уширяемых выемок.
Самостоятельным разделом изысканий для реконструкции яв-
ляется обследование полосы отвода. Нужно установить фактически
оформленную полосу отвода и выяснить возможность доведения
ее ширины до соответствующей перспективной категории реконст-
руируемой дороги. Должны быть исследованы примыкающие по-
левые дороги и составлена или получена в местных дорожных
и сельскохозяйственных организациях схема их сети, чтобы можно
было разработать обоснованный проект размещения примыканий,
устраняющий малоиспользуемые и случайно возникшие съезды.
Необходимо выявить все предметы на придорожной полосе, огра-
ничивающие видимость или препятствующие уширению дороги.
§ П.З. ОБСЛЕДОВАНИЕ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
На участках реконструируемых дорог, на которых трасса не
меняется в плане и продольном профиле, должны быть проверены
размеры конструктивных слоев и прочность существующей дорож-
ной одежды в расчете на возможность пропуска по ней перспектив-
ного движения.
Исходными данными при обследованиях служит документация,
получаемая в дорожно-эксплуатационных организациях. На доро-
гах, сравнительно недолго находившихся в эксплуатации, после
проверки на небольшом числе участков соответствия фактической
конструкции дорожной одежды имеющейся документации, проч-
ность одежды может быть оценена расчетом. Однако на старых
дорогах из-за износа дорожной одежды трудно установить надеж-
ные значения модулей упругости или деформации ее конструктив-
ных слоев. Кроме того, места, многократно подвергавшиеся ре-
монту, в документации, часто неточно привязываются к пикетажу
дороги.
Поэтому расчеты прочности дорожных одежд оказывают-
ся недостаточно надежными и при изысканиях для реконструкции
бывает необходимо проводить промеры толщины дорожной одеж-
ды и оценивать ее прочность экспериментально для определения
объема работ по усилению [26, 34].
52
Для определения фактической ширины покрытия на обочинах
отрывают поперечные ровики шириной 0,2—0,25 м. Это дает воз-
можность избежать ошибок в результатах измерения, которые мог-
ли возникнуть из-за загрязнения краев дорожной одежды и ска-
тывания материала щебеночных и гравийных покрытий на
обочину.
Для характеристики материалов и размеров конструктивных
слоев существующей дорожной одежды в покрытии бурят при
помощи прицепных буровых станков скважины диаметром
10—15 см. Из монолитных покрытий получают неповрежденные
керны. В покрытиях из малосвязных материалов толщину слоев
измеряют в лунке.
При отсутствии бурового оборудования приходится пробивать
вручную лунки диаметром 20—30 см. Толщину слоев дорожной
одежды измеряют с точностью до 1 см.
На каждом поперечнике закладывают три лунки — по оси по-
крытия и в 0,6—0,8 м от кромок покрытия. Лунки располагают на
незатронутых выбоинами участках покрытия.
Поперечники для промеров назначают в зависимости от типа
дорожной одежды и частоты изменения ее конструкции через
100—400 м. При этом основываются на технической документации
о существующих дорожных одеждах и на результатах рекогно-
сцировочного осмотра состояния покрытия. При осмотре фиксиру-
ют наличие трещин на покрытии, колейности, просадок и проло-
мов, взбугривания, искажения продольного и поперечного
профилей. Характерный вид сетки трещин, образующихся при не-
достаточной прочности дорожной одежды на слабом переувлаж-
ненном земляном полотне» позволяет выявить места, требующие
проведения коренных улучшающих мероприятий. В местах рез-
кого изменения гидрогеологических условий местности измерение
прочности следует выполнять, даже если на покрытии не заметно
следов деформаций.
Наиболее эффективны обследования дорожной одежды в пе-
риоды ее наименьшей прочности — переувлажнения грунтового
основания весной и осенью. В это время на дорожной одежде
появляются деформации, свидетельствующие о недостаточном со-
противлении нагрузкам, которые впоследствии при просыхании
земляного полотна сглаживаются движением, иногда становясь
полностью незаметными.
Использование для оценки прочности дорожных одежд расчет-
ных методов требует надежного знания характеристик прочности
материалов отдельных конструктивных слоев. Для проектирования
новых дорог пользуются, как известно, их средними значениями,
приведенными в инструкциях по расчету толщины дорожной одеж-
ды. Надежные данные для дорожных одежд, находившихся в экс-
плуатации и подвергшихся процессам износа и старения, в норма-
тивной литературе отсутствуют. Поэтому при расчетах приходится
пользоваться минимальными значениями нормативных величин,
приводимых в таблицах, или вводить малообоснованные коэффи-
53
циенты снижения прочности, что, конечно, может приводить к не-
достаточно точным результатам.
В последние годы наибольшее распространение получает метод
непосредственного определения прочности дорожной одежды проб-
ными нагрузками.
Методика испытаний дорожных одежд пробными нагрузками
вначале была аналогична испытаниям грунтов. Нагрузку прила-
гали к покрытиям через круглый металлический штамп посте-
пенно возрастающими ступенями, выдерживая каждую ступень до
прекращения осадки. Испытания занимали много времени.
В последние годы прочность дорожных одежд оценивают по
величине прогиба поверхности покрытия под спаренными колесами
грустного автомобиля с нагрузкой на колесо и давлением на по-
крытие, равным расчетным. Расчетную нагрузку Н-10 можно
создать при помощи автомобиля МАЗ-500, загруженного песком
или щебнем. Нагрузка задней оси на покрытие должна составлять
10 тс при внутреннем давлении в шинах 6,5 кгс/см2 [44].
Испытания прочности дорожных одежд проводят на участках,
однородных по конструкции через каждые 200—250 м. На каждом
участке измеряют прогиб в двух-трех точках через 5—10 м вдоль
дороги на полосе наката.
Для измерения прогибов используют рычажные прогибомеры
ЦНИЛ — МАДИ, основанные на.той же идее, что и принятые за
границей «балки Бенкельмана». Прогибомер представляет собой
раздвижной рычаг, свободно вращающийся на горизонтальной оси,
которая укреплена на станине, имеющей три опорные точки. Рас-
стояние от опор станины до конца рычага превышает длину волны
прогиба распространенных в настоящее время дорожных одежд.
Процесс испытаний сводится к следующему. Автомобиль наезжает
задними спаренными колесами на место на покрытии в пределах
полос наката, где необходимо измерить прогиб. Не ранее чем через
три минуты после этого на покрытии устанавливают прогибомер
так, чтобы его рычаг, свободно проходя между спаренными коле-
сами, прочно опирался в середине отпечатка колес на покрытие.
После снятия начального отсчета по индикатору автомобиль отъез-
жает не менее чем на 5 м в следующее место испытаний. Покры-
тие, с которого снята нагрузка, начинает постепенно восстанавли-
вать первоначальное положение. Процесс восстановления считают
окончившимся, если в течение 10 с отсчеты по индикатору меня-
ются не более чем на 0,01 мм.
Могут быть применены также прицепные установки динами-
ческого нагружения, в которых на покрытие действует ударная
нагрузка от груза, падающего на пружину, установленную на
штампе диаметром 34 см. Давление ударной нагрузки подбирается
равным давлению расчетного автомобиля, а продолжительность
действия, принимаемая близкой к 0,02 с, соответствует продолжи-
тельности нагрузки от колес автомобилей [26].
Если величины прогибов измеренных тем или иным способом
в двух смежных точках покрытия отличаются не более чем на
54
10—15%, за характеристику прочности принимают среднее ариф-
метическое из измерений. При большем расхождении проводят
третье дополнительное измерение в точке, отстоящей от первых
двух на 5—10 м. Среднее берут из результатов двух измерений^
отличающихся не более чем на 15%.
Прочность дорожной одежды, характеризуемую эквивалентным
модулем упругости, определяют по формулам теории расчета до-
рожных одежд по упругим деформациям, используя имеющиеся
инструкции [21].
Поскольку водно-тепловой режим земляного полотна меняется
в течение года, испытания прочности дорожной одежды необходи-
мо проводить в период ее наибольшего ослабления весной. Прак-
тически это не всегда удается сделать, так как продолжительность
этого периода невелика, а интенсивность переувлажнения земляно-
го полотна, связанная с осенне-зимним температурным циклом,
меняется в разное время. Предложен ряд методов введения попра-
вочных коэффициентов для приведения результатов замеров
к наихудшему «расчетному» состоянию грунта земляного полотна.
Опыт показывает, однако, что прочность дорожной одежды
часто имеет различные значения на расположенных в непосред-
ственной близости друг от друга участках. Выборочные испыта-
ния, проводимые при помощи установок статического и динамиче-
ского нагружения, далеко не во всех случаях улавливают эту раз-
ницу в несущей способности одежд. Кроме того, при большом
числе испытаний производительность работ все же низка. Поэтому
возникла потребность в непрерывной оценке прочности дорожной
одежды на всем протяжении.
В начале 60-х годов во Франции появились подв^йкные уста-
новки, измеряющие прочность дорожных одежд при медленном
проезде по дороге испытательного автомобиля [78]. Они получили
распространение в ряде стран. Такие установки дают возможность
оценивать прочность больших маршрутов в неблагоприятные
периоды года, поскольку их суточная производительность превы-
шает скорость продвижения на север весеннего оттаивания грунто-
вого основания и вскрытия пучин.
В СССР в Харьковском автомобильно-дорожном институте под
руководством проф. В. М. Сиденко сконструирована основанная на
несколько ином, чем французская, принципе установка для изме-
рения эквивалентного модуля упругости одежды при проезде ко-
леса трехосного автомобиля, движущегося со скоростью 5—8 км/ч
[38].
Эквивалентный модуль оценивают расчетом по формулам мно-
гослойных систем теории упругости по кривизне чаши прогиба под
колесом автомобиля. На колеса задней и средней осей автомобиля
надета бесконечная лента. Среднее колесо автомобиля является
ведомым и разгружено. Оно служит только для прижимания соб-
ственным весом ленты к покрытию. Кривизна прогнувшейся дорож-
ной одежды под задним колесом, нагруженным до величины рас-
четной нагрузки, измеряется по изгибу тонких упругих металли-
55
1 Спрямленный план дороги Пашня кус- \огороб тарник..:..-' L Ы ^°-и1НЯ/кустарник
у ЧП1ЛЯ1ПР 1. дай j , . " 0 > я Kycmapin Пашня (Резерв
2 Пикеты, километры 1 Т I 1 1 1 1 1 1— 8 8 <Ъ567 1 е 3 Я 5 6 7
3 Намечаемые работы по дорожной одежде Покрытие Укладка двухслойного асфальтобетона
Подготовка основания Постройкано- вой одеж ды на сплошном песчаном слое Уширение иутолще-, ние дорожной одежды Устройство продоль- ных песчаных ровиков\ с поперечными трубкам Уширение дорож- ной одежды и
Тип Ш-25 Ш-15 и
4 Нозффиииент прочности существующей одежды 0,08 5 0,61 0,57 0,80
5' Эпюра прочности дорожной одежды проекти- руемой сущест- вующей 1600 1200 800 _ _ J075_ । 1650- _ J 1090 _ п 165О_
800 960_b 860 1320
6 I Тип и состояние существующей одежды Асфальтобе- тон,состояние плохоещмеют- ся проломы, трещины Асфальтобетон, > состояние неудо- влетворительное, имеются трещи - ны, ямочность до167<> Асфальтобетон, состояние хорошее
7 Пучинистые участки 7 1971 1 50
1972 50
1973 1 50
1№Ъ 1 59 ‘
1975 1 50
8 Год последнего капита- льного и среднего ремонтов дороги 1958г. I960г 1965г.
Я АЪаоииные ичастки СМ
Г1 Q) ,|-П
10 Нонструкция сущест- вующей дорожной одежды 1
* ' ‘. ’ ’ 1‘, ” ► ” ' \ * k *
:Q3) / Г: Нд .
11 ширина существующей дорожной одежды М 7,00 6,00
12 Модуль деформации грунта, до КГС СмТ 60 80 110 90 120
13 Тил местности 3 1
Я Группа грунта 6 В В
15 Земляное полотно Насыпь м 0,30-0,70 0,90
16 Выемна м
17 ширина м 10,0
18 Состояние обочин Неудовлетво- рительное Удовлетворительное
10 намечаемые работы Поднятие земляного полотна, углубление канав Углубление боковых канав, обеспечение продольных уклонов Прочистна канав
Условные обозначения:
FW~17 ITT™ г E3W3 3 ига» —5 -------6----7 ПО?
Рис. II.2. Линейный график прочности дорожной одежды:
/ — асфальтобетон; 2—мостовая; 3 — щебень; 4 —песок; 5 — требуемый модуль упругости
(кгс/см2); 6 — эквивалентный модуль упругости существующей дорожной одежды (кгс/см2);
7 — эпюра прочности проектируемой дорожной одежды (кгс/см2); 8— аварийный участок
и количество ДТП за последний год
ческих пластин размером 400X50X1,5 мм, приклепанных к ленте.
Хесткость пластин во много раз меньше жесткости шин, и они при
наезде колеса копируют контур поверхности прогнувшегося по-
крытия.
Величина кривизны пластин непрерывно записывается тензо-
метрическими датчиками на осциллограф. На каждом типе дорож-
ной одежды необходимо провести предварительные корре-
ляционные сравнительные измерения эквивалентного модуля упру-
гости пробными загружениями жесткого штампа.
Конечным итогом определения ^прбчности дорожной одежды
должен быть график эквивалентных модулей упругости существу-
ющей одежды и схемы необходимого ее усиления (рис. II.2).
§ П.4. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
НА ДОРОГЕ
Большое значение, которое имеет эпюра скоростей движения по
дороге для разработки проектных решений по реконструкции, тре-
бует очень внимательного отношения к сбору данных о закономер-
ностях движения по дороге. Надежные значения скоростей на каж-
дом участке, характеризующие режимы движения проезжающих
транспортных потоков, могут быть получены только при достаточ-
ном числе измерений и правильном выборе мест расположения на-
блюдательных створов.
Скорости движения по дороге зависят от интенсивности движе-
ния, которая претерпевает колебания по сезонам года, дням неде-
ли и часам суток. Поэтому для сопоставимости получаемых данных
важно проводить наблюдения на всех створах при примерно оди-
наковом уровне загрузки дороги, соответствующем движению пачек
автомобилей, т. е. малозатрудненным условиям обгона.
Расположение створов должно позволить при минимально не-
обходимом их количестве уловить все наиболее характерные места
на эпюре скоростей движения. Эпюра обычно состоит из участков,
на которых при благоприятных условиях трассы скорость практи-
чески не меняется, мест ограничений скорости неблагоприятными
элементами трассы и переходных участков разгона и замедления
автомобилей. Переходные участки изменения скоростей, характе-
ризуя зону влияния вызвавшего их элемента, представляют мень-
ший интерес с точки зрения проектирования мероприятий по рекон-
струкции. Поэтому створы для измерения скоростей следует назна-
чать в местах, где скорости постоянны или имеют максимальные
и минимальные значения («пики» и «провалы» на эпюре скоростей)
(рис. 11.3).
Для выбора этих участков, если известны план и продольный
профиль обследуемой дороги, наиболее просто построить предва-
рительно расчетную эпюру скоростей движения, используя какой-
либо из упрощенных методов, например канд. техн, наук Н. Ф. Хо-
рошилова [70], или выполнив пробный проезд на автомобиле.
57
4
Рис. II.3. Эпюра изменения скорости движения по дороге, используемая для вы-
бора створов измерения скоростей:
/ — зона влияния кривой в плане; 2 — участок установившихся в верхней части подъема
постоянных скоростей; 3 — зона влияния скоростей; 4 — места створов .«для измерения ско-
ростей
Скорости движения в намеченных створах можно установить
несколькими способами:
измерением при помощи установленных около дороги скоросте-
меров, основанных на принципах радиолокации (использование
эффекта Допплера);
фиксированием наблюдателями при помощи секундомеров про-
должительности проезда автомобилями участка длиной от 50 до
100 м, обозначаемого на дороге двумя створами вех или попереч-
ными линиями на покрытии;
расчетом по материалам крупномасштабной аэросъемки участ-
ка дороги;
киносъемкой проезда автомобилями участка, размеченного на
проезжей части (обычно этот способ используют, когда одновре-
менно хотят изучить траектории движения автомобилей);
путем записи скорости движения автомобиля-лаборатории, при-
строившегося к группе автомобилей, тахометром или по показани-
ям протарированного спидометра.
Можно также проводить в периоды отсутствия помех для дви-
жения проезды легковых автомобилей, оборудованных приборами
для записи режимов движения и управляемых высококвалифици-
рованными водителями-испытателями, которые проезжают по до-
роге с максимальной, безопасной для движения скоростью.
Во всех случаях необходима достаточная повторность проводи-
мых наблюдений.
При измерении скоростей секундомером или радиолокатором
для получения надежных значений нужно замерить проезды доволь-
но большого количества автомобилей. Чем выше интенсивность
и однороднее состав движения по дороге, тем меньшим количест-
вом измерений можно ограничиться, так как в результате созда-
ния взаимных помех разброс скоростей движения транспортных по-
58
токов выравнивается. Можно воспользоваться следующими реко-
мендациями В. В. Сильянова:
Интенсивность движения в одном на-
правлении, авт/ч............... 50 100 200 300 500
Необходимое число замеров....... 150 100 80 60 50
При записи скоростей автомобиля, следующего за другими,,
в связи со сложностью организации эксперимента приходится ог-
раничиваться 15—20 опытами, при проездах водителей-испытате-
лей— 5—10 опытами, учитывая, что их высокая квалификация
обеспечивает правильный выбор скорости движения. Точность по-
лучаемых результатов в этом случае ниже, чем при измерениях
локаторами или секундомерами.
Скорости, последовательно замеренные на каком-либо участке
или створе, не совпадают, по-
скольку все автомобили едут с
разными скоростями. Нельзя
пользоваться для оценки режи-
мов движения средней скоростью,
так как 50% автомобилей едут
более быстро. С другой стороны,
было бы неправильно ориентиро-
ваться на самый быстрый за-
фиксированный автомобиль, так
как чаще всего его ведет недис-
циплинированный водитель, про-
езжающий опасные места с не-
оправданным риском. На основе
изучения распределения скоро-
стей в транспортных потоках в
СССР и за рубежом за характе-
ристику участков дорог прини-
мают скорость, которую превы-
шают только 15% автомобилей
(скорость 85 %-ной обеспеченно-
сти) . Для безопасности проезда
они должны подчиняться общей
дисциплине транспортного пото-
ка. Значения скорости, соответст-
вующей 95 %-ной обеспеченности,
близки к расчетным скоростям
для участков дорог, на которых
проводятся наблюдения.
Скорость 85 %-ной обеспечен-
ности определяют для каждого
характерного участка дороги гра-
фически. Используя кривую на-
копления — кумулятивную кри-
вую (рис. II.4) при помощи пока-
Сяорясть, км/ч
Рис. II.4. График для определения
скоростей движения, соответствую-
щих заданной обеспеченности:
а — кривая распределения; б — кривая на-
копления;
1 — наиболее характерная (модальная)
скорость на створе; 2— скорость 85%-ной
обеспеченности; 3 — средняя скорость; 4 —
скорость 15%-иой обеспеченности
59
Схематический
продольный
профиль
Прямые и кривые
Спрямленный план
трассы
------------------800
600
График
видимости, м ^00
200
Ширина проезжей
части, м
пересечения, 'ПримЫКа-
HUR г
Интенсивность, авт/сут
3500
Скорость одиноч-
ного автомобиля,
км/ч
Остановки имеются
автобусов требуются
Гранины ДЗУ ДЗУ 761 ДЗУ 762
Километры 850 960
12345678 0
Рис. II.5. График режимов движения, составляемый на основании наблюдений
за скоростями
занного на графике построения можно определить скорость для
определения коэффициента безопасности.
По результатам наблюдений строят график, содержащий эпюру
скорости движения и коэффициенты безопасности (рис. II.5). Кри-
вая коэффициента безопасности дает возможность выделить опас-
ные участки.
§ II.5. ИЗУЧЕНИЕ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
НА КРИВЫХ МАЛЫХ РАДИУСОВ
В ряде случаев хорошим дополнением к графику скоростей для
уточнения проектных решений на участках кривых малых радиу-
сов могут служить данные о траекториях движения автомобилей
по проезжей части.
Траекторию движения каждого отдельного автомобиля можно
достаточно точно записать при помощи установленной в нем испы-
тательной аппаратуры — гироскопических приборов для регистра-
ции углов поворота [16]. Для исправления трассы дороги особое
внимание следует обращать на сосредоточение проходов колес,
следы которых бывают хорошо заметны на проезжей части по по-
лосам наката на пыльной или просыхающей увлажненной поверх-
60
ности покрытия, а таюке-после небольшого снегопада. Траектории
движения можно также установить, нанося на покрытие попереч-
ные полосы извести или мела, которые колеса автомобилей разма-
зывают, оставляя следы на покрытии.
При слишком малых радиусах поворота или несоответствии
проезжей части на примыканиях дорог переходной траектории по-
ворачивающегося автомобиля следы колес смещаются к краю по-
крытия или даже происходят заезды колес на обочины. Такие
следы в первые годы эксплуатации можно было видеть на право-
и левоповоротных съездах некоторых из построенных на Москов-
ской кольцевой автомобильной дороге пересечениях в разных уров-
нях. В дальнейшем в этих местах пришлось уширить покрытие за
счет обочины.
Не следует считать такие заезды, как часто думают, проявлени-
ем только недисциплинированности водителей. Чаще всего они яв-
ляются результатом недостаточности радиуса поворота или несо-
ответствия очертания съезда переходной траектории автомобиля.
Наблюдения за траекториями движения могут оказаться осо-
бенно полезными при разработке проекта реконструкции пересе-
чений в одном и разных уровнях, где особенно важна рациональная
организация движения — пропуск автомобилей по надлежащей
траектории с предотвращением возможности неправильного ис-
пользования проезжей части недисциплинированными или мало-
опытными водителями.
Замечено, что излишне большая площадь покрытия на пересече-
нии ухудшает условия движения, которое теряет четкость. Отдель-
ные автомобили проезжают через пересечение по неправильным
траекториям с выездом со своей полосы движения. Упорядочение
движения по пересечениям в одном уровне проще всего достигает-
ся устройством «направляющих островков», выделяющих полосы
движения по отдельным направлениям и способствующих удалению
друг от друга «конфликтных точек» — мест пересечения траекто-
рий разных потоков движения. Наблюдения за скоростями и тра-
екториями движения дают обоснованный материал для установле-
ния местоположения и необходимого очертания островков путем
фиксирования траекторий прохода колес.
Опыт показывает, что при проектировании плана пересечения
редко удается сразу найти наиболее рациональное решение плани-
ровки канализированных пересечений. Движение транспортных по-
токов индивидуально по типажу и составу транспортных средств
на каждой из примыкающих дорог, что должно учитываться в про-
ектных решениях по реконструкции. Шаблонное применение при
реконструкции дорог типовых проектов может в отдельных случа-
ях приводить к неудобным для движения решениям.
Как показывает успешный опыт крымских дорожников, полез-
но до начала основных работ по реконструкции пересечений разме-
тить на короткий период в летнее время островки на покрытии
краской и окончательно уточнить их расположение по следам про-
ходов колес [3]. Подобный эксперимент полностью соответствует
61
Рис. II.6. Несоответствие очертания
остановочных площадок для автобу-
сов траекториям движения автомо-
билей:
а — автобусная остановка; б — въездная
площадь перед населенным пунктом;
1 — неиспользуемая площадь; 2 — островок
автобусной остановки; 3 — траектория дви-
жения автомобилей; 4 — центральный ост-
ровок
принципу — основные проектные
решения в отношении плана и
профиля дороги должны быть
приняты еще на стадии полевых
работ.
Случаи, когда проектировщи-
ки увидят трудность, а иногда и
полную невозможность для авто-
мобилей вписаться в намеченные
ими за чертежной доской полосы
движения, более поучительны,
чем любые инструкции, статьи и
доклады о проектировании пере-
сечений в одном уровне. Нельзя
считать всех водителей созна-
тельными нарушителями правил
движения. Большинство из них,
срезая кривую, не считаются с
полосой движения только потому,
что из-за недостаточного попереч-
ного уклона покрытия на вираже, отсутствия переходной кривой
или малого радиуса основной кривой не может вписаться в кривую
при скорости, развитой на предыдущем участке.
Грубой ошибкой планировки ряда построенных дорожно-экс-
плуатационными организациями автобусных остановок, стояночных
площадок и островков регулирования движения было игнорирова-
ние обстоятельства, что автомобиль при встречающихся на практи-
ке скоростях маневрирования не может вписаться в сколь угодно
крутой изгиб полосы движения. Случай смены автомобилем поло-
сы движения на проезжей части дороги нельзя отождествлять с ус-
ловиями его движения при постановке на место в гараже, когда
водитель медленно описывает ‘ при прооуксовывающем сцеплении
кривую минимального допустимого конструкцией автомобиля ра-
диуса.
При повороте рулевого колеса с практически осуществимой
наибольшей скоростью и движении автомобиля с допустимой по со-
ображениям удобства управления величиной коэффициента попе-
речной силы (pi=0,15—0,20) водитель может съехать только по
пологой, примыкающей под углом 5—7° к предыдущему направле-
нию движения переходной траектории.
Поэтому анализ следов автомобилей на многих построенных за
последние годы остановочных площадках («карманах») для авто-
бусов показывает, что траектория движения автомобиля представ-
ляет собой как бы упругую нить, сглаживающую бесполезные углы
асфальтированной поверхности, в которых скапливаются пыль,,
снег и грязь (рис. II.6).
Учет этого обстоятельства дает возможность обеспечить более
экономичные и лучше удовлетворяющие своему назначению проек-
ты стояночных и остановочных площадок.
62
Глава III
МЕТОДЫ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
В ПЛАНЕ И ПРОДОЛЬНОМ ПРОФИЛЕ
§ ИМ. ИСПРАВЛЕНИЕ ТРАССЫ ДОРОГИ В ПЛАНЕ
Исправление трассы в плане может вызываться необходимостью
устранения необоснованной извилистости дороги, вызывающей пе-
репробеги автомобилей и создающей опасность дорожно-транспорт-
ных происшествий, а также мест, где водителю неясно направле-
ние дальнейшего движения (см. § Ш.З); необходимостью обхода
населенных пунктов, улучшения пересечений малых водотоков,
других автомобильных и железных дорог, увеличения радиусов
кривых в плане, улучшения условий водоотвода.
Старые дороги, создававшиеся десятилетиями путем постепен-
ного улучшения проселочных дорог, проходивших по возвышенным
сухим местам и огибавших даже самые незначительные препятст-
вия вроде зарослей кустарника или сырых пониженных участков,
часто имеют совершенно неоправданную извилистость. Последова-
тельное улучшение грунтовой дороги сводилось к тому ,что вначале
на ней строили малые мосты или трубы, а для улучшения участков,
около которых застаивалась вода, отсыпали возвышающееся зем-
ляное полотно. Когда доходила очередь до устройства дорожной
одежды, направление дороги было уже жестко закреплено на мест-
ности. Поэтому сейчас, анализируя план трассы многих дорог IV
и даже III категорий, часто бывает невозможно представить себе
причины, вызвавшие ничем не оправданную извилистость дороги
в простых условиях рельефа и ситуации.
В ряде случаев отклонения дороги от кратчайшего направления
являлись результатом недостаточной мощности дорожно-строи-
тельных машин в период постройки дороги. Заполненное торфом
болото глубиной 4—5 м, которое теперь легко может быть вытор-
фовано или пересечено насыпью на вертикальных песчаных дре-
нах, еще лет сорок назад создавало строителям существенные за-
труднения. Предпочитали его обходить, не считаясь с удлинением
трассы. Между тем извилистость трассы вызывает перепробеги ав-
томобилей и снижение средней скорости перевозок, а в отдельных
случаях при неожиданных для водителя крутых, логически не вы-
текающих из предшествующего направления дороги поворотах мо-
жет являться причиной дорожно-транспортных происшествий.
В ряде случаев при изысканиях для реконструкции трассу при-
ходится относить к категории избыточно извилистых в результате
изменения функции дороги и условий перевозок. Дороги тепереш-
него областного и республиканского значения, строившиеся до по-
явления автомобилей, прокладывались через все встречавшиеся по
пути населенные пункты, даже при транзитном характере перево-
зок, в связи с необходимостью отдыха и ночлега возчиков. При сов-
ременных автомобильных перевозках с высокими скоростями захо-
63
0}
б)
Рис. Ш.1. Примеры реконструкции отдельных участков магистральной дороги
№ 4 Будапешт — граница СССР:
1 — существующая дорога; 2 — запроектированные обходы
ды в промежуточные населенные пункты не только потеряли свое
значение, но и резко ухудшили транспортные качества дороги.
Поэтому при реконструкции дорог всегда необходимо оцени-
вать эффективность постройки обходов населенных пунктов. Пока
учитывают только влияние сокращения продолжительности пере-
возок и повышение безопасности движения, но необходимо прини-
мать во внимание также и достигаемое при этом улучшение усло-
вий жизни местного населения.
Примером изменения при реконструкции трассы дороги на срав-
нительно большом протяжении могут служить два участка магист-
ральной дороги № 4, связывающей Будапешт с восточной и северо-
восточной частями ВНР (рис. Ш.1). Новая трасса первого участ-
64
ка дороги заменяет на протяжении примерно 30 км существующую
дорогу, обходя поселки Альбертирша, Цегледберцел и Цеглед с се-
вера, устраняя, кроме того, два железнодорожных переезда в од-
ном уровне (см. рис. III. 1, а). За старой дорогой сохраняется об-
служивание местного движения. Новая трасса впоследствии обра-
зует одну из проезжих частей автомобильной магистрали с разде-
лительной полосой. На другом участке дороги (рис. III.1,6) новая
трасса исключает пять железнодорожных переездов и обходит
I. Кишварду [9].
Действующие нормативные документы [19] рекомендуют при воз-
растании интенсивности движения реконструировать дорогу без
существенного изменения ее трассы, если ее основным назначением
является обслуживание местных транспортных связей между про-
межуточными пунктами, а транзитное сообщение невелико. При
большом транзитном движении часто целесообразнее отказаться от
реконструкции и пойти на строительство новой.
Если интенсивность движения соответствует дороге I категории,
рекомендуется строить новую дорогу, не совмещая ее трассу с су-
ществующими дорогами. Трассу дорог II категории разрешается
совмещать с существующими дорогами при отсутствии резких от-
клонений величин элементов плана и продольного профиля сущест-
вующей дороги от требований к дорогам этой категории, дороги
III—V категорий совмещаются с существующими без ограничений.
Еще сравнительно недавно (50—60-е годы) качественному про-
ложению трассы при реконструкции и строительстве новых дорог
часто не уделялось должного внимания. Известно большое число
участков дорог с неудовлетворительным планом трассы, оставление
которого при перестройке не вызывалось никакой необходимостью.
Так, например, на дороге Рязань — Тума (км 30—75) весьма из-
вилистый участок без предварительного спрямления был покрыт
асфальтобетоном и получил у местных водителей прозвище «Учас-
ток для фигурной езды». На той же дороге, на выходе из поселка
Гусь-Железный (км 19), на коротком участке было сделано три
кривых, чтобы избежать сноса деревянного сарая районной боль-
ницы.
В задании на изыскания дороги Тихвин — Вознесенск в Ленин-
градской обл. было прямо записано: «...использовать трассу суще-
ствующей дороги не менее чем на 60%», в результате чего остав-
ление 17 углов поворота из 45 можно объяснить только стремлени-
ем изыскателей строго следовать направлению существующей
дороги с заходом, несмотря на транзитный характер движения, во
все промежуточные населенные пункты.
Несомненно, что учитывая необходимость в максимально воз-
можной степени использовать существующую дорогу и ее полосу
отвода при реконструкции, выполняемой для улучшения условий
движения, можно оставлять несколько большую извилистость, чем
допускается при новом строительстве. Извилистость, являющуюся
следствием проложения трассы новой дороги по направлению ста-
рой дороги более низкой категории, необходимо устранять по воз-
3—512 nrt
Рис. IIL2. Варианты смещения оси ре-
конструируемой дороги в пределах ее
земляного полотна в целях наилуч-
шего использования существующей
дорожной одежды:
а — на прямом участке; б — на кривом;
1 — существующая дорога; 2 — проектируе-
мая дорога
Спрямляя извилистые участки
дения кривых малых радиусов
можности без выхода за пре-
делы существующей полосы от-
вода. Дорогу спрямляют сравни-
тельно короткими участками, что-
бы в наибольшей степени исполь-
зовать существующее земляное
полотно и дорожную одежду, ес-
ли они не подвержены пучинооб-
разованию.
В зарубежной практике
(ВНР) для выбора наиболее це-
лесообразного проложения оси
дороги, при котором в наиболь-
шей степени используется суще-
ствующая дорожная одежда,
прибегают к расчетам на ЭВМ
(рис. III.2).
При устранении извилистости
трассы можно неч только спрям-
лять отдельные участки, но и вво-
дить кривые больших радиусов,
объединяющие несколько корот-
ких прямых и кривых (рис. III.3).
дороги, необходимо избегать вве-
на участках перехода от старой
трассы к спрямлению.
Показанный на рис. III.3, а первый вариант спрямления трассы
в максимальной степени использует существующую дорогу, заме-
няя восемь кривых малых радиусов тремя кривыми большего радиу-
са. Второй вариант, продолжая предшествующую прямую, сопря-
гается с последующим участком кривой большого радиуса. Несмот-
ря на то, что первый участок проходит близко к существующей
дороге, степень использования ее земляного полотна невелика. Од-
нако при этом на большом протяжении дорогу можно разместить
в пределах полосы отвода, избегая необходимости дополнительно-
го изъятия новой земли у сельского хозяйства. Преимущество вто-
рого варианта заключается также в том, что постройку дороги
можно вести, не создавая неудобств для движения по основной
дороге.
В случае, представленном на рис. III.3, б, второй вариант, ис-
пользуя малоценные, заросшие кустарником земли, существенно
спрямляет дорогу.
Удачное использование увеличенных радиусов отдельных кри-
вых можно видеть на примерах (рис. III.4), заимствованных из
проектов, разработанных в крупнейшей проектной организации
ВНР Государственном проектном институте железных и автомо-
бильных дорог (УВАТЕРВ).
На рис. III.4, а показано исправление участка с двумя смеж-
ными кривыми. Участок земли, между старой дорогой и новой
бб
трассой на первой кривой удачно используется для размещения
канализированного примыкания. На рис. IIL4, б показано устра-
нение короткого извилистого участка, необоснованно отклоняю-
щегося от общего направления дороги, на рис. III.4, в —исправле-
ние короткого извилистого участка трассы, в результате чего суще-
ственно улучшается плавность трассы. Улучшение трассы дороги
облегчается (см. рис. III.4, б), тем что она переносится в узкий, не-
удобный для механизированной обработки участок между двумя
дорогами, а рекультивация земли после разборки существующей
дороги увеличит расположенные с внешней стороны кривой боль-
шие земельные массивы.
Во всех случаях проектирования дороги наибольший эффект
может быть достигнут при разработке нескольких вариантов и со-
поставлении их по технико-эксплуатационным показателям, приве-
денным затратам и коэффициентам эффективности [50, 72]. Спрям-
ление отдельных участков дороги при реконструкции часто требу-
ется на обходах сложных участков рельефа. К числу таких мест
относятся обходы оврагов и заболоченных низин, а также спуски
дороги по склонам в небольших долинах для перпендикулярного
перехода водотоков малым мостом, заходы в боковые долины при
трассировании вдоль рек или по берегу моря. Трасса на участках
О)
Рис. III.3. Варианты исправления трассы дороги в плане:
а — на прямом участке; б — на сопряжении кривых
3*
67
Рис. Ш.4. Примеры исправления трассы дороги при реконструкции дорог в ВНР:
а — на обратных кривых; б — на извилистом криволинейном участке; в — на коротком
искривлении общего направления трассы
обходов обычно имеет кривые малых радиусов, вызывающие необ-
ходимость снижения скорости автомобилей при проезде и создаю-
щие опасность дорожно-транспортных происшествий.
Дороги в районах распространения оврагов часто имеют изви-
лины для обхода вершины больших оврагов. При достаточно высо-
кой интенсивности движения перепробег автомобилей вызывает
ощутимые потери автомобильного транспорта. Кроме того, борьба
с дальнейшим ростом вершин оврага требует от дорожников зна-
чительного внимания к надежности работы укрепительных соору-
жений и при используемых в настоящее время методах закрепления
часто оказывается неудачной.
Если влияние удлинения трассы из-за обхода вершины оврага
ощутимо, при реконструкции должен быть рассмотрен вариант пе-
ресечения оврага с устройством трубы или плотины. Последнее
мероприятие может оказаться весьма полезным для сельского хо-
зяйства, и обычно поддерживается местными организациями. Од-
нако осуществлять его можно только на основе тщательных геоло-
гических обследований, поскольку до сих пор опыт строительства
придорожных водохранилищ имел не меньше неудач, чем достиже-
ний. Вода в водохранилищах, построенных на водопроницаемых
грунтах, держится после весеннего паводка только один-два меся-
ца. Плотины, построенные без должного уплотнения и надлежаще-
го сопряжения с берегами, через несколько лет сносятся павод-
ками, вызывая перерывы движения по дороге. Применявшиеся кон-
струкции водосливов шахтного типа оказались неудачными.
Шахты забивались снегом, во время оттепелей в них намерзал
лед. Весной они не пропускали воду. В теле насыпи, в зоне кон-
такта трубы со слабо уплотненной засыпкой возникала фильтра-
ция воды, приводившая к вымыванию грунта и прорыву плотин.
Несколько лучше работали водосливы по типу места или трубы,
смещенных к краю оврага. Однако в этом случае труднее органи-
зовать очистку водохранилища при заилении.
При устройстве водохранилища на действующем овраге долж-
на быть изучена прочность склонов оврага против подмыва, а так-
же оценена скорость заиления водохранилища грунтом, смывае-
мым с полей. Поэтому к решению вопроса об устройстве при-
дорожных водохранилищ, проектированию плотин и контролю за
строительством необходимо привлекать специализированные гид-
ротехнические организации.
При проектировании спрямлений трассы возникают трудности
с отводом необходимой земли в условиях сложившихся около су-
ществующей дороги полей севооборотов. В последнее время эти
трудности значительно возросли в связи с формальной трактовкой
в ряде случаев землепользователями и согласовывающими инстан-
циями закона от 13 декабря 1968 г. «Основы земельного законода-
тельства Союза ССР и союзных республик». В этом законе указа-
но, что для всех видов строительства выделяются земли несельско-
хозяйственного назначения, или непригодные для сельского хозяй-
ства, или сельскохозяйственные угодья худшего . качества,
69
«преимущественно за счет не покрытых лесом площадей или пло-
щадей, занятых кустарниками или малоценными насаждениями».
Применительно к дорожному строительству отвод земель вы-
зывает значительные сложности. Малоценные земли располагают-
ся пятнами или полосами среди пашен и лесов, а их местоположе-
ние весьма редко совпадает с кратчайшим направлением трассы.
Поэтому далеко не всегда и не на всем протяжении удается рас-
положить на них трассу даже ценой удлинения и большой извилис-
тости дороги. Строительство дороги практически всегда бывает
связано с необходимостью занятия ценных земель. Часто в связи
с отказом местных организаций в распоряжении инженера, изыс-
кивающего дорогу высокой категории, остается только узкая и изви-
листая полоса отвода существующей старой дороги, на которой
нельзя проложить дорогу, удовлетворяющую современным требо-
ваниям.
В настоящее время вопрос обоснования отвода земли чаще все-
го решают только исходя из ущерба, наносимого местным земле-
пользователям, не учитывая потери народного хозяйства от пере-
пробегов автомобилей, которые, суммируясь, достигают на дорогах
с высокими интенсивностями движения значительных величин.
Имеется ряд исследований, направленных на создание методи-
ки определения ценности сельскохозяйственных угодий при проек-
тировании автомобильных дорог, комплексно учитывающей инте-
ресы автомобильного транспорта и сельского хозяйства [51]. Для
дорог с интенсивным движением окажется оправданным отвод да-
же весьма плодородных земель, решаемый на уровне советов ми-
нистров союзных республик. На дорогах низших категорий допу-
щенная извилистость трассы компенсируется высокими урожаями
на незатронутых строительством плодородных полях.
§ 111.2. УШИРЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
Реконструкция дорог всегда бывает связана с выполнением зем-
ляных работ. Земляное полотно уширяют; при устранении необос-
нованной извилистости приходится строить новое полотно на спрям-
лениях и вести присыпку на участках небольших смещений оси
дороги. При исправлении продольного профиля досыпают насыпи
и углубляют выемки.
Земляные работы при реконструкции дорог имеют ряд особен-
ностей, затрудняющих их выполнение и организацию: непостоянст-
во объема работ по протяжению дороги, необходимость обеспече-
ния надлежащего сопряжения вновь отсыпанного грунта со ста-
рым уплотнившимся земляным полотном и отсыпки тонких слоев
на откосах, сложность уплотнения присыпаемого грунта и т. д. Грунт
для реконструируемой дороги, как правило, доставляют автомо-
билями из грунтовых карьеров, поскольку вблизи от существующей
дороги редко оказывается возможным разместить новые резервы,.
70
Рис. III.5. Схема уширения земляно-
го полотна:
а — двустороннее симметричное; б одно-
стороннее;
/— присыпной грунт; 2— новое покрытие;
3 — существующее покрытие; 4 — ось до-
роги; 5 — ось старой дороги; 6 — ось уши-
ренной дороги
а углубление существующих
противоречит требованиям
обеспечения безопасности дви-
жения.
Проектировщик, намечаю-
щий исправление трассы доро-
ги, имея в виду отмеченные
трудности производства земля-
ных работ, должен все время
стремиться предусматривать
такое проложение новой трас-
сы, чтобы, в максимальной сте-
пени используя существующую
дорогу, не осложнять работу
строителей необходимостью
выполнения сравнительно тон-
ких присыпок с двух сторон
земляного полотна.
В местах, где отсутствует необходимость изменения трассы
и продольного профиля и требуется выполнить только уширение
земляного полотна и дорожной одежды, возможно несколько ре-
шений. Выбор наилучшего из них зависит не столько от удобства
земляных работ, сколько от принятой конструкции дорожной одеж-
ды и намеченного способа ее уширения, поскольку последнее осо-
бенно трудоемко. Во всех случаях присыпаемая часть земляного
полотна не должна ухудшить водно-тепловой режим существующей
части.
Возможны следующие способы уширения насыпей и выемок
(рис. III.5):
1. Двустороннее уширение, при котором ось реконструируемой
дороги совмещают с осью существующей дороги. При этом при-
ходится засыпать с двух сторон боковые канавы или резервы, до-
сыпать откосы насыпей или срезать закрепленные дерном откосы
выемок. Единственное достоинство этого способа заключается
в том, что дорожная одежда остается на прочном, уплотненном дви-
жением основании. Метод наиболее приемлем при малых высотах
насыпей.
В случае высокой насыпи при малой величине уширения трудно-
обеспечить хорошую связь присыпаемых слоев насыпи со старым
земляным полотном, а отсыпаемый грунт должным образом уплот-
нить и укрепить. Возможны оползание и смывы присыпаемого
грунта с откосов.
Двустороннее уширение низких насыпей удобно сочетать с уст-
ройством пологих откосов, обеспечивающих безопасный съезд ав-
томобиля на придорожную полосу, если она ровная и на ней отсут-
ствуют деревья, камни, пни или ямы, которые могут явиться причи-
ной аварии. Откосы низких насыпей целесообразно делать пологими
(1 : 5—1 : 6) в целях улучшения их обтекания снежно-ветровым
потоком.
71
2. Одностороннее уширение, при котором ось реконструируемой
дороги смещают в сторону от оси существующей дороги. Недоста-
ток этого способа состоит в том, что новая часть дорожной одежды
частично располагается на свежеотсыпанном грунте, которому
трудно придать такую же степень уплотнения, как у старого зем-
ляного полотна. Ось двускатной проезжей части смещается, что
увеличивает количество потребных материалов для покрытия. Од-
нако уширение земляного полотна в этом случае легче осуществить
и выполнить качественно в связи с тем, что земляные работы со-
средоточены с одной стороны дороги и приходится выполнять в од-
ном месте их большие объемы. Иногда для обеспечения возможно-
сти качественного выполнения строительных работ величину уши-
рения земляного полотна увеличивают по сравнению с расчетной
до необходимой для возможности работы дорожными машинами —
автогрейдером и катками. Это позволяет устроить надежную срезку
ступеней на откосах и хорошо уплотнить отсыпаемый грунт.
3. На косогорных участках ось дороги во всех случаях, когда
это не вызывает чрезмерно больших объемов работ, целесообразно
смещать к откосу, чтобы земляное полотно уширялось за счет выем-
ки. Хотя срезка косогора связана с выполнением больших земляных
работ, получаемое земляное полотно более устойчиво. Уширение
земляного полотна за счет насыпной части бывает затруднитель-
но из-за сложности обеспечения связи новой присыпной части с су-
ществующей насыпью, а во многих случаях и с необходимостью
постройки подпорных стенок.
Возможность срезки откоса должна обосновываться проверкой
устойчивости подрезаемого откоса против оползания. В некоторых
случаях может оказаться целесообразным разделение на косогор-
ном участке проезжих частей по направлениям движения с распо-
ложением их в разных уровнях по склону холма. При этом сущест-
вующая дорога используется для движения в одном направлении,
а для встречного движения выше или ниже по склону строится но-
вая дорога. При проектировании таких участков должны быть со-
блюдены требования к плавности сопряжения трасс обоих участ-
ков, чтобы положение оси раздельных участков являлось законо-
мерным продолжением смежных участков объединенной дороги.
В литературе высказывается мнение о целесообразности устрой-
ства в некоторых случаях раздельного земляного полотна и на
автомобильных дорогах II и даже III категории, особенно на забо-
лоченных участках в районах избыточного увлажнения [49]. Дово-
ды в пользу этого решения в основном вытекают из соображений
организации строительных работ — возможность их выполнения
без перерыва движения по дороге, большего удобства выполнения
земляных работ и обеспечения должного качества земляного по-
лотна и т. д.
Выбранный способ уширения земляного полотна неизбежно тре-
бует и аналогичного способа уширения проезжей части. Поэтому
вопрос необходимо решать комплексно, устанавливая наиболее вы-
годный метод уширения земляного полотна путем технико-эконо-
72
мического сравнения вариантов, учитывающего затраты на пере-
устройство как земляного полотна, так и проезжей части.
При любом способе уширения земляного полотна должно быть
достигнуто хорошее сопряжение присыпаемого грунта со слежав-
шимся грунтом насыпи, обеспечивающее совместную работу старой
и новой частей полотна. Отсутствие связи между ними может при-
водить к оползанию новой части земляного.полотна под влиянием
проникающей воды и динамического воздействия проезжающих ав-
томобилей. Процессы естественного уплотнения присыпанного
грунта могут вызывать потерю ровности покрытий (см. гл. V).
Особым случаем является уширение земляного полотна при ре-
конструкции дороги с двумя полосами движения в автомобильную
магистраль. Существующая дорога становится одной из проезжих
частей для одностороннего движения, а на месте обочины и боко-
вой канавы устраивается разделительная полоса. Необходимость
придания проезжей части односкатного поперечного уклона тре-
бует значительной досыпки грунта на место устройства раздели-
тельной полосы. Необходимы тщательная засыпка и уплотнение
грунта при заделке канавы, чтобы в ней не могли образовываться
застои просачивающейся воды. Некоторые примеры переоборудо-
вания двухполосной дороги в четырехполосную приведены на
рис. III.6.
При уширении земляного полотна должны предусматриваться
меры к благоустройству полосы отвода. Устраивавшиеся раньше
около дороги глубокие канавы и резервы опасны для современно-
го движения в случае выезда автомобиля с дороги с высокой ско-
ростью. При наличии избытка грунта при уширении выемок глубо-
кие резервы полезно заделывать. Вместо глубоких канав целесо-
образно устраивать лотки с пологими откосами. Деревья, располо-
женные ближе 4,5—5,0 м от кромки проезжей части, очень опасны
для движения. Поэтому аллейные насаждения на обочинах, несмот-
ря на то, что они вошли в местный ландшафт, при перестройке
дорог следует уничтожать, заменяя декоративными посадками на
полосе отвода. По возможности необходимо предусматривать луч-
шее согласование земляного полотна дороги с элементами прилега-
ющего рельефа, округляя, в частности, бровки выемок и подошвы
откосов насыпей.
§ II 1.3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНОЙ ЯСНОСТИ НАПРАВЛЕНИЯ
ДОРОГИ ДЛЯ ВОДИТЕЛЕЙ
Можно считать доказанным, что безопасность движения, высо-
кая скорость и оптимальные условия работы водителей обеспечи-
ваются только на дорогах, направление которых психологически
ясно для водителей. При проектировании современных дорог маги-
стрального типа большое внимание уделяется соблюдению принци-
пов так называемого зрительного ориентирования водителей, кото-
рое создает у водителя подсознательную уверенность в дальнейшем
73
Рис. III.6. Примеры реконструкции дороги с двумя полосами движения в дорогу с разделительной полосой и проезжими
частями для одностороннего движения:
а, б—двустороннее уширение; в, г, д — одностороннее уширение; а— с подъемкой насыпи и постройкой новой одежды; б — с использовани-
ем существующей дорожной одежды; в — с использованием существующей одежды и устройством возвышающейся разделительной поло-
сы; г — с подъемкой насыпи; д — с использованием существующей дорожной одежды, засыпкой резерва и устройством широкой раздели-
тельной полосы вогнутого профиля;
1— существующая дорожная одежда; 2 — канавы, засыпанные уплотненным связным грунтом; 3 — растительный грунт; 4 — дерновая лента
шириной 50 см; 5 — новая дорожная одежда; 6 — краевая полоса сборных бетонных плит; 7 — бетонный бордюр; 8 — резерв, засыпанный
уплотненным грунтом; 9—песчаный слой; 10— продольные дрены для отвода воды; 11— укрепленные обочины; 12 — выравнивающий слой
дорожной одежды
направлении дороги за пределами непосредственной видимости
участка.
Использование принципов зрительного ориентирования имеет
большое значение и при реконструкции старых автомобильных до-
рог, давая иногда возможность предотвратить без перестройки до-
роги ошибочные действия водителей, связанные с неправильным
представлением о направлении дороги.
Сущность зрительного ориентирования («оптическое трассиро-
вание», «направление взгляда водителей») заключается в том, что
общее проложение дороги в пределах видимого водителем участ-
ка, ее проезжая часть, краевые полосы, разметка, осевой шов бетон-
ных покрытий, придорожные насаждения как бы создают в пред-
ставлении водителя пространственный коридор, по которому он
ориентируется, при управлении автомобилем [1]. Чтобы придать
этому коридору большую ясность и выразительность, особенно
в ночное время, устанавливают специальные элементы обстановки
дороги — возвышающиеся над поверхностью дороги направляющие
столбики, снабженные отражательными стеклами или наклеенными
полосками светоотражательной фольги.
Трасса большинства старых дорог состоит из прямых участков,
сопряженных кривыми. Элементы зрительного ориентирования под-
черкивают направление дороги. Обегая их взглядом, водитель мыс-
ленно продолжает дорогу, как бы экстраполируя за пределы зоны
видимости сложившуюся в его представлении пространственную
кривую. В ряде случаев эта граничащая с самовнушением склон-
Рис. II 1.7. Примеры неудачных примыканий дорог, создающих у водителей непра-
вильное представление о дальнейшем направлении дороги:
а — ложный ход; б — кажущийся поворот
76
S)
Рис. IIL8. Неправильное представление у водителей о направлении дороги, вы-
званное ее скрытым поворотом:
а — невидимый водителю издалека поворот; б—невидимый ночью поворот дороги под
железнодорожный мост
ность продолжать движение по кажущемуся очевидным направле-
нию может приводить к грубым ошибкам в выборе направления
движения, если на самом деле дорога неожиданно резко меняет
свое направление.
Наоборот, сознательно используя принципы зрительного ориен-
тирования, проектировщики имеют возможность активно воздейст-
вовать на режимы движения, избираемые водителями.
При реконструкции дорог должны быть обязательно исправле-
ны места, где возникают ошибки водителей.
Наиболее частыми случаями неправильного ориентирования во-
дителей являются неудачные примыкания дорог. К их числу отно-
сятся обходы населенных пунктов, при которых новое направление
дороги начинается кривой, примыкающей к прямому участку ста-
рой дороги (рис. III.7, а). У водителей создается впечатление, что
дорога продолжается прямо, так как поворачивающая новая доро-
га плохо видна. Особенно сильно такое впечатление в лесной мест-
ности или на дорогах, обсаженных деревьями, так как просека или
возвышающиеся деревья аллеи образуют зрительный коридор, пси-
хологически предопределяющий желание водителя продолжать по
нему движение. Лишь в последний момент, уже при выезде на раз-
ветвление дорог, у водителей возникают сомнения в правильности
сделанного ими выбора. Пытаясь повернуть на основную дорогу, они
иногда попадают в аварийную ситуацию. Наибольшая опасность
77
Рис. III.9. Способы обеспечения види-
мости поворота дороги, скрытого за
переломом продольного профиля:
а — поворот скрыт за переломом продоль-
ного профиля; б — поворот дороги стал
виден в результате увеличения радиуса
кривой в плайе; в *— поворот дороги заме-
тен водителю по видимым издалека вер-
шинам деревьев
ошибки возникает в ночное вре-
мя при движении со светом фар,
когда ответвляющаяся дорога
плохо видна. В некоторых слу-
чаях полевая дорога, примыкаю-
щая к магистральной на водораз-
деле, может показаться водителю
крутым поворотом дороги в сто-
рону (рис. III.7, б).
Таким образом, примыкания
объездов и съездов требуют очень
продуманных решений. Как пра-
вило, бывает необходима и од-
новременная перестройка места
примыкания участка существую-
щей дороги, за которым остается
роль подъездного пути к обходи-
мому населенному пункту. На
примыканиях обходов не следует
пренебрегать использованием
средств зрительного воздействия
на водителей путем посадки де-
ревьев и кустарников, обозначаю-
щих отклоняющуюся дорогу. В
открытой местности эффективное
использование этого метода в не-
которых случаях в сочетании с
установкой знаков большого раз-
мера может позволить оставить
старую дорогу без перестройки.
Второй типичный случай воз-
никновения ошибки в выборе на-
правления дороги — петлеобраз-
ные извилины дороги, устраивае-
мые при обходе какого-либо пре-
пятствия с последующим выходом
на старое направление дороги.
Такие участки встречаются, на-
пример, при долинной трассе гор-
ных дорог, когда прямое направление дороги прерывается заходом
в боковую долину, в особенности на прямых участках продольного
профиля (рис. III.8). Неправильному ориентированию водителей
может способствовать линия телеграфных столбов, пересекающих
долину по прямому направлению. Другая причина возникновения
таких мест на дорогах — перестройка пересечений с железными
дорогами в одном уровне с отводом дороги в сторону для пропуска
под высокой насыпью или путепроводом над выемкой
(рис. III.8, б).
78
Близкими к рассмотренным случаям являются крутые повороты
за выпуклыми переломами продольного профиля (рис. II 1.9, а). Во-
дители предполагают, что дорога продолжает идти прямо и вне-
запно возникающий перед ними поворот дороги является неожи-
данным. Наиболее рациональный способ устранения опасного мес-
та— увеличение радиуса кривой в плане или смещение ее вершины
таким образом, чтобы начало кривой вышло за перелом и стало
видно едущим (рис. III.9, б). Как вспомогательный метод для ори-
ентирования водителей можно использовать посадки высокорослых
деревьев, кроны которых, видные за переломом, будут указывать
изменение направления дороги (рис. III.9, в).
§ П1.4. КРИВЫЕ В ПЛАНЕ
При реконструкции дорог кривые малых радиусов в плане не-
обходимо перестраивать в следующих случаях: при резком ухуд-
шении транспортно-эксплуатационных качеств дороги на участках
кривых, например значительном снижении скорости автомобилей
из-за недостаточной видимости; при повышенной аварийности на
таких участках; при отсутствии четкости движения по дороге, в пер-
вую очередь при заездах автомобилей, следующих по внешней по-
лосе движения, на внутреннюю полосу встречного движения, что
широко практикуется водителями на горных дорогах для увеличе-
ния радиуса траектории автомобиля.
На кривых малых радиусов влияние всех перечисленных факто-
ров обычно проявляется совместно в результате резкого различия
скоростей движения на кривых и на прилегающих к ним прямых
участках.
Неоднократно проводившиеся анализы зависимости относитель-
ной аварийности от величины радиусов кривых в плане приводят
к выводу, что она быстро увеличивается при уменьшении радиусов
кривых, начиная с 600 м [3].
На дорогах, проходящих в равнинном и слабо пересеченном
рельефе, канд. техн, наук М. Б. Афанасьев установил резкое ухуд-
шение условий движения по кривым с радиусом менее 400 м, вызы-
ваемое тем, что водители проезжают такие кривые на переменном
режиме, вначале снижают скорость, а затем после проезда середи-
ны кривой начинают разгоняться. Наиболее рациональное очерта-
ние трассы на таких кривых — сопряженные клотоиды. По наблю-
дениям канд. техн, наук Л. П. Видугириса 600 м можно рассмат-
ривать как минимальную величину радиуса, при которой условия
движения на дорогах с двумя полосами движения практически не
отличаются от прямых участков. При меньших радиусах водители
начинают делать попытки срезать кривые, заезжая на полосу
встречного движения для большей пологости траектории движения.
Поэтому при реконструкции дорог всех категорий, кроме горных,
не следует оставлять кривые с радиусами менее 600 м, а в стес-
ненных условиях рельефа или ситуации — менее 400 м.
79
Рис. III. 10. Уменьшение величины сме-
щения кривой от вершины угла при
разбивке закругления сопряженными
переходными кривыми:
1 — круговая кривая малого радиуса; 2 —
сопряженные переходные кривые; 3 — кру-
говая кривая большого радиуса
ведение реконструкции бывает
Основной способ улучшения
условий движения по кривым
малого радиуса — перестройка
кривой с увеличением ее радиу-
сов. Во многих случаях препятст-
вия к этому невелики — необхо-
димость переноса малоценного
строения, выполнение земляных
работ, сложность которых при
развитии современных средств
механизации работ ниже, чем в
период строительства реконстру-
ируемой дороги, необходимость
вырубки леса и т. д. Часто про-
связано скорее с преодолением пси-
хологических, чем материальных или технологических трудностей,
а также с недопониманием значения таких работ для улучшения
условий эксплуатации автомобильного транспорта. Во всех слу-
чаях на кривой должна быть обеспечена необходимая видимость
дороги в плане.
' Перестройка кривых в плане необязательно бывает связана со
значительным смещением круговой кривой внутрь угла поворота.
Проектируя кривую как две сопряженные переходные кривые, что
рекомендуется для улучшения условий движения при неизбежности
использования кривых малых радиусов [4], можно уменьшить не-
обходимую величину смещения кривой от вершины угла (рис.
III.10).
Остающиеся после увеличения радиуса кривой участки старой
дороги, можно переоборудовать в площадки для стоянки или от-
дыха. Если это по каким-либо причинам невозможно или не нуж-
но, их необходимо обязательно разбирать, срывая земляное полот-
но и приводя участок в состояние, пригодное для использования
в сельскохозяйственных целях.
При полной невозможности увеличения радиуса кривой и обес-
печения видимости, например на горных дорогах, где это может
потребовать постройки туннеля или выполнения весьма большо-
го объема скальных работ, приходится ограничиваться мероприя-
тиями по упорядочению движения, препятствующими заезду авто-
мобилей на полосу встречного движения. Для этого проще всего
устроить на проезжей части узкую разделительную полосу или
направляющий возвышающийся островок (рис. IIL11), длину кото-
рого увязывают с протяжением зоны недостаточной видимости.
Островок должен иметь ширину не менее 0,5 м и окаймляться
скошенным бортовым камнем. С обеих сторон островка нужно уста-
навливать указатели направлений движения.
В некоторых случаях на участке кривой около существующей
дороги можно построить дополнительную проезжую часть для од-
ностороннего движения, разместив ее выше или ниже по склону,
используя применяемый при строительстве автомобильных магист-
80
ралей принцип ступенчатого рас-
положения проезжих частей (тер-
расирование). При этом должно
быть обеспечено плавное сопря-
жение нового участка дороги с
существующим участком (рис.
III.12).
Улучшение условий движения
на оставляемом участке дороги
достигается в этом случае за счет
возможности безопасного заезда
автомобилей при повороте на ис-
пользуемую полосу встречного
движения.
Во всех случаях реконструк-
ции на кривых в плане следует
предусматривать устройство ви-
ражей, которые на старых доро-
гах часто отсутствуют даже на
кривых малых радиусов.
Наличие виражей способству-
ет повышению безопасности дви-
жения и большей уверенности во-
дителей при управлении автомо-
билями.
Для большинства районов Со-
ветского Союза, кроме местно-
Рис. III.11. Устранение заездов авто-
мобилей на полосу движения путем
устройства на кривых малого радиуса
разделительной полосы:
а—опасная кривая до реконструкции;
б — та же кривая после устройства раз-
делительной полосы; в — разделительная
полоса на серпантине;
/ — разделительная полоса
стей с частыми гололедами, кру-
тизна виражей при реконструкции может быть несколько увели-
чена по сравнению с нормативами СНиП П-Д.5-72:
Радиус кривой, м . . <200
Поперечный уклон
виража, %о..........60—80
400—600 600—1200 1200—2000 3000—5000
60 40—50 30—40 20-25
Кривые с радиусами более 5000 м можно оставлять с двускат-
ным поперечным профилем.
К проектированию виражей, как мероприятию для повышения
безопасности движения, необходимо прибегать весьма осмотритель-
но. Не следует заменять увеличение радиуса кривой устройством
виража, хотя бы возможность этого подтверждалась расчетами
устойчивости автомобилей. Виражи следует рассматривать как хо-
тя и важное, но вспомогательное мероприятие. Это связано с тем,
что видимый водителем вираж на дороге, облегчая управление ав-
томобилем, психологически предрасполагает водителя к движению
с высокой скоростью. Однако безопасность движения на кривой
с виражом обеспечивается только при условиях, предусмотренных
при расчете, т. е. при чистом сухом или слегка влажном покрытии.
Пыль, грязь, катун или снег, на покрытии, не говоря уже о возмож-
ной корке гололеда, уменьшая коэффициент сцепления, резко сни-
81
Рис. III. 12. Различные способы устройства на косогоре дополнительной проезжей
части для одностороннего движения:
а, б, в — продольные профили и планы трассы; г •— поперечный профиль дороги
жают безопасность движения и могут стать причиной заноса авто-
мобилей. Повышая возможную скорость движения по кривой уст-
ройством виража, нужно одновременно обеспечивать и видимость
дороги в плане, соответствующую этой скорости. На участках, где
рабочие отметки дороги остаются без изменения, постройку вира-
жа осуществляют путем утолщения дорожной одежды на внешней
стороне проезжей части для образования односкатного поперечно-
го профиля с заданным поперечным уклоном. В пределах кривой
поперечный профиль должен иметь проектный уклон. Односкатный
профиль должен переходить в двускатный в пределах переходной
кривой или прямой вставки в соответствии с требованием норм
к дополнительному уклону на отгоне виража.
За основу конструирования виража при поперечном уклоне про-
езжей части, равном уклону виража, нужно принимать ось проез-
жей части реконструированной дороги. Переход от двускатного
к односкатному поперечному профилю осуществляется постепен-
ным поворотом проезжей части (рис. III.13).
Наиболее сложен и в то же время част при реконструкции до-
рог случай разбивки виража, когда уклон виража превышает ук-
лон проезжей части дороги. Проще всего осуществить переход к од-
носкатному профилю одновременным поворотом одной половины
поперечного профиля около внутренней кромки покрытия, а вто-
рой около оси проезжей части (см. рис. IIL13, а). Углы поворотов
нужно рассчитывать исходя из допустимого дополнительного укло-
на отгона виража с тем, чтобы был выдержан постоянный допол-
нительный уклон по внешней кромке покрытия. При этом прини-
мается, что ось проезжей части проходит через середину проезжей
82
части, включая и уширение покрытия на кривой. Недостаток этого
способа устройства виража заключается в том, что на вираже
в продольном профиле по внешней кромке покрытия получается
горб, неудобный для движения автомобилей. Возвышающаяся
с внешней стороны кривой обочина выглядит в перспективном иска-
жении как некрасивый бугор. Чтобы устранить этот недостаток, не-
обходимый уклон проезжей части на вираже придают поворотом
проезжей части около ее оси, сохраняя положение последней в про-
дольном профиле постоянным (рис. III. 13, б). Этот способ неудобен
на дорогах в выемках или при малой высоте насыпи, расположен-
ных в неблагоприятных гидрологических условиях, поскольку внут-
ренняя обочина понижается по сравнению с участками, располо-
женными на прямых.
Типовые чертежи виражей, разработанные Союздорпроектом,
предусматривают, что внешняя обочина имеет обратный уклон, от
центра кривой. Это вызвано желанием предотвратить загрязнение
проезжей части грунтом, смываемым во время дождей с обочины.
Однако заезд на такую обочину хотя бы одного колеса автомобиля,
едущего с высокой скоростью, резко меняет условия его устойчиво-
сти и может привести к выносу автомобиля с дороги. Поэтому ви-
ражи на реконструируемых дорогах целесообразнее все же устраи-
вать с наклоном всех элементов к центру кривой, обязательно пре-
дусматривая укрепление обочин с обработкой вяжущими.
Утолщение покрытия для перехода от двускатного профиля к од-
носкатному производят щебнем, обработанным органическими вя-
жущими в случае необходимости послойно с уплотнением катками.
При большой толщине досыпки на внешней полосе движения
в нижний слой можно укладывать необработанный щебень.
Устройство переходных кривых при реконструкции дорог, где
они не были осуществлены при постройке, встречает ряд затрудне-
ний. Если величина сдвижки круговой кривой от введения переход-
ной кривой не превышает 0,1—0,15 м, при реконструкции можно их
не устраивать, считая, что удобство движения обеспечивается не-
значительным смещением траектории автомобиля на полосе дви-
жения. При больших величинах сдвижки можно обеспечить введе-
ние переходной кривой за счет уширения проезжей части на кривой
с внутренней стороны таким образом, чтобы траектория движения
автомобиля по переходной кривой разместилась в пределах поло-
сы движения на проезжей части. Для уменьшения величины уши-
рения обычно практикуемое смещение всей круговой кривой внутрь
угла (рис. III. 14, а) целесообразнее заменить сдвижкой переходной
кривой к вершине угла (рис. III. 14, б). При этом длина круговой
кривой уменьшается, а при малой длине она может заменяться
сопряженными переходными кривыми (случай, рассмотренный на
рис. III.10).
Пикетаж начала переходной кривой для последнего случая мо-
жет быть найден из следующих соображений (рис. III.15).
Точка А сопряжения концов переходных кривых, принимаемых
очерченными по радиоидальной спирали, соответствует положению
83
оси существующей дороги. Радиус кривизны в точке А равен радиу-
су круговой кривой Угол наклона касательной в этой точке к оси
а
абсцисс ф согласно чертежу равен
где а — угол поворота
трассы.
Параметры переходной кривой должны удовлетворять условию,
при котором величина ее сдвижки (ордината конца кривой) равня-
ется расстоянию
Рис. III.13. Способы перехода от односкатного попе
а — при повороте поперечного профиля около внутренней бровки и оси проезжей части;
1—5 — характерные точки
84
Длина переходной кривой по условиям плавности нарастания
величины центробежной силы не должна быть меньше
V3
47Ra
(Ш.1)
где v — скорость движения по кривой, км/ч; а — обычно допускаемая ско-
рость нарастания центробежного ускорения при движении по переходной кривой
(0,5 м/с2).
речного профиля на виражах к двухскатному:
б — при повороте поперечного профиля около оси проезжей части;
поперечного профиля
85
Рис. III. 14. Особенности расположе-
ния переходной кривой при реконст-
рукции дороги:
а — обычный способ вписывания переход-
ной кривой; б — вписывание переходной
кривой со смещением центра круговой
кривой;
1 — первоначальное положение оси полосы;
2— новое положение оси; 3 — уширение
Рис. III. 15. Схема к определению на-
чала сопряженных переходных кри-
вых
Зная величину сдвижки AD и
длину переходной кривой L, мож-
но подобрать по таблицам пара-
метры кривой и ее координаты.
Проезжую часть дороги на
кривых- малых радиусов нужно
уширять.
Ориентировочную величину
уширения проезжей части с дву-
мя полосами движения можно
определить расчетом по следую-
щей формуле
Д5=-^-4-0,0075г», (Ш.2)
где v — скорость движения по дан-
ной кривой одиночных автомобилей, со-
ответствующая 95 %-ной обеспеченности,
км/ч; R — радиус кривой, м; I — рас-
стояние от центра заднего моста до пе-
реднего моста наиболее длинного грузо-
вого автомобиля или автобуса, при ус-
ловии, что их не менее 5°/о в составе
транспортного потока.
Найденная расчетом величина
уширения должна быть сопостав-
лена с замеренной при изыскани-
ях величиной заездов колес авто-
мобилей на внутреннюю обочину,
дороги.
Необходимое уширение до-
рожного покрытия должно не ме-
нее чем в 1,5—2 раза превышать
величину заездов.
Величины назначаемых радиусов кривых при реконструкции до-
роги должны увязываться со скоростью движения автомобилей на
смежных участках дороги исходя из изложенного выше принципа
выравнивания эпюры скоростей движения. Если затруднительно
перестроить все расположенные поблизости друг от друга кривые
под одинаковую скорость движения, необходимо закономерно из-
менять расчетную скорость на смежных кривых, чтобы коэффици-
ент безопасности составлял 0,8—0,9.
При разработке проекта реконструкции кривых в плане обяза-
тельна проверка видимости.
Наблюдения за скоростями движения на кривых в плане пока-
зали, что водители мало снижают скорость даже при значительном
ухудшении видимости, что часто является причиной дорожных про-
исшествий.
86
Рис. Ш.16. Оформление проекта устройства срезки видимости:
а — план кривой; б—срезка откоса выемки иа пк 104+14 для обеспечения видимости;
в —’ вырубка деревьев для обеспечения видимости;
/ — граничная кривая видимости; 2 — начало ограничения видимости откосами выемки;
3 — граница вырубки леса для обеспечения видимости; 4 — уширение проезжей части 0,5 м;
5 — ось дороги; 6 ~ траектория движения автомобиля; 7 — срезка откосов
Поэтому для каждой кривой малого радиуса, если не обеспечи-
вается необходимая видимость, должен быть составлен проект не-
обходимой срезки откосов выемок, удаления возвышающихся эле-
ментов рельефа или вырубки леса.
Для этого должна быть построена графически на плане местно-
сти или определена расчетом по формулам В. И. Ксенодохова [24J
огибающая лучей зрения водителя (рис. III.16).
§ HI.5. ОБХОДЫ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
Многие дороги на значительном протяжении проходят через
населенные пункты. Старые магистральные дороги (бывшие поч-
товые тракты) на 25—30% своего протяжения окружены застрой-
кой: Москва — Харьков на 27%, Ленинград — Киев на разных пе-
регонах от 24 до 28%, Москва — Ленинград от 22 до 24%. Вдоль
вновь построенных дорог и обходов населенных пунктов в нару-
шение вынесенных постановлений советов министров союзных
республик о сохранении вдоль дорог защитной зоны шириной.
87
100—200 м быстро возникают жилые поселки и возводятся про-
мышленные и хозяйственные строения.
Проложение дорог через все попутные населенные пункты
долгое время лежало в основе технической политики ряда респуб-
ликанских дорожных органов, которые стремились за счет до-
рожного строительства улучшить коммунальное хозяйство насе-
ленных пунктов. Однако преимущества этого комбинированного
решения ощущались только первое время, пока не возрастало дви-
жение по дороге, причиняющее значительные неудобства.
Пропуск транзитного движения через населенные пункты вы-
зывает ряд нежелательных последствий. От шума, отработавших
газов автомобильных двигателей и поднимаемой пыли ухудшают-
ся, а иногда делаются невыносимыми санитарно-гигиенические
условия жизни местного населения. При высокой интенсивности
движения поток автомобилей, пересекающий населенный пункт,
как бы делит его на две части, связь между которыми затрудня-
ется из-за отсутствия оборудованных пешеходных переходов.
В некоторых случаях для возможности пересечения дороги пеше-
ходами приходится вводить светофорное регулирование. Дорога
с усовершенствованным покрытием при необорудованных других
улицах поселка привлекает к себе пешеходов, велосипедистов и гу-
ляющих. Количество дорожно-транспортных происшествий в насе-
ленных пунктах в 2,5—3 раза, а в отдельных особо неблагоприят-
ных случаях и до 10 раз выше, чем на прилегающих участках
дорог в открытой местности.
Условия движения автомобилей через населенный пункт также
значительно ухудшаются. Близкое расположение зданий от кромок
покрытий, крутые повороты улиц с ограниченной видимостью,
наличие пешеходов и велосипедистов на проезжей части, пересе-
чение многочисленных улиц — все это вызывает необходимость
движения с пониженной скоростью. Во многих случаях в населен-
ных пунктах приходится ставить знаки ограничения скоростей
.движения до величин, меньших 60 км/ч, установленных правилами
движения.
Система проложения дорог через населенные пункты распрост-
ранялась и на большие областные города, и на районные центры.
В первые послевоенные годы при реконструкции дорог Москва —
.Харьков и Москва — Ленинград в проектах был предусмотрен
пропуск всего движения по главным улицам всех городов, через
которые проходили дороги. На этих улицах было устроено капи-
тальное асфальтобетонное покрытие. Однако уже через несколько
лет движение грузовых автомобилей по решению исполкомов го-
родских Советов было переведено на параллельные неблагоустро-
енные улицы и возникла необходимость строительства обходов.
За прошедшее время построены обходы Харькова, Орла, Курска,
Калинина, Подольска, Ростова-на-Дону, Серпухова, Смоленска,
Воронежа, Краснодара, Новгорода, Новочеркасска, Тулы, Белго-
рода и др. Высокая аварийность в населенных пунктах потребо-
вала первоочередного (уже через несколько лет после постройки
-88
дороги) строительства обходов крупных станиц на дороге Красно-
дар — Новороссийск.
Вопрос о проходе дороги через населенный пункт или его об-
ходе должен решаться технико-экономически, на основе анализа
соотношения между транзитным и местным движением, при учете
их абсолютного объема и влияния транзита на жизнь города. На-
блюдения показывают, что чем крупнее населенный пункт, тем
меньше процент транзитного движения по сравнению с местным.
Анализ зарубежных данных для больших городов приводит к эм-
пирической зависимости (в %):
115- 18 log Г, (III.3)
где W — численность жителей в населенном пункте.
Для крупных городов доля транзитного движения бывает очень
небольшой. Для Москвы, например, ее оценивают в 3—4%. Это
обстоятельство иногда приводит к выводам, что для таких городов
в связи с их «привлекающим» транспорт влиянием неизбежно
проложение магистральных дорог через город. Так, например,
чл.-корр. АН СССР Д. П. Великанов отмечал, что в крупных
и крупнейших городах «кольцевые дороги не оправдали себя еще
в 30-е годы. Внешне обособленные магистрали должны входить
в самое сердце большого города и не иначе» L
В этом высказывании из-за желания обеспечить для приехав-
ших в город по скоростной автомобильной магистрали возмож-
ность быстро, без помех от местного уличного движения, попасть
в необходимый район города забывается о бесполезности и вред-
ности пропуска транзитного движения и межрайонных грузовых
перевозок через центр города. Для связи автомобильных магист-
ралей с городской дорожной сетью служат создаваемые в ряде
крупных городов капиталистических стран (Токио, Лос-Анжелес,
Чикаго) сети городских скоростных магистралей и уже построен-
ные в большом числе городов изолированные от местного движе-
ния скоростные вводы автомобильных магистралей. В Москве для
этой цели запроектированы четыре городские скоростные дороги,
прокладываемые по хордовым направлениям примерно в 5 км от
центра города. Городские скоростные дороги будут иметь само-
стоятельные проезжие части для движения в разных направлениях
с разделительной полосой между ними. Продолжаясь за Москов-
скую кольцевую дорогу, хордовые городские дороги соединятся
с загородными автомобильными магистралями, большая часть
которых будет примыкать к ним по новым трассам.
Для больших городов, даже при относительно малой доле тран-
зитного движения, в связи с большими суммарными интенсивно-
стями создаются достаточно мощные по абсолютной величине
транспортные потоки, оправдывающие постройку обходных коль-
1 Великанов Д. П. Автомобиль и мы.—«Литературная газета», 1971,
10 марта.
89
цевых магистралей. Если принять среднюю интенсивность движе-
ния по 14 выходящим из Москвы дорогам всего лишь по 15—
20 тыс. авт./сут, что для большинства из них существенно меньше
фактической, то транзитный поток, переключаемый на кольцевую
дорогу, уже требует постройки дороги первой категории. Оттяги-
вание на кольцевую дорогу части внутригородских перевозок, су-
щественно улучшающее жизнь города и происходящее совершенно
добровольно, привело к тому, что на Московской кольцевой доро-
ге спустя всего лишь 10 лет после ее передачи в эксплуатацию,
движение настолько возросло, что пришлось приступить к рекон-
струкции восточного полукольца. Сейчас уже невозможно пред-
ставить себе транспортную сеть Москвы без Московской кольце-
вой дороги, а через некоторое время неизбежно потребуется
строительство нового внешнего кольца в 10—15 км от существую-
щего.
Для того чтобы кольцевая дорога нормально работала и при-
тягивала к себе грузопотоки, она должна быть расположена на
оптимальном расстоянии от городской планировочной черты. Не
оправдавшие себя кольцевые дороги 30-х годов, в том числе еще
незамкнутое Берлинское кольцо, расположены слишком далеко
ют города и поэтому не используются для городских перевозок.
Не следует забывать также о том, что заезды транзитных ав-
томобилей в города в настоящее время являются вынужденным
следствием отсутствия на дорогах обслуживания едущих питани-
ем, ночлегом, возможностью заправки и т. д. Решению этого во-
проса в ближайшие годы будет уделяться большое внимание. Все
сказанное свидетельствует, что обходы крупных городов и насе-
ленных пунктов автомобильными магистралями также являются
:вполне обоснованными. Обход всех остальных населенных пунктов
дорогами I категории должен рассматриваться как обязательный.
В некоторых случаях при невозможности обхода приходится
предусматривать сложные решения, как, например, постройки на
реконструируемой дороге Донецк — Жданов у поселка Новотроиц-
кое эстакады длиной 502 м. На такие решения проектировщики
пошли, чтобы не разделять поселок высокой насыпью на две ча-
сти, а также повысить безопасность движения [65]. Сложные эста-
кадные решения были применены также при реконструкции до-
роги Агура — Адлер в городах Хоста и Кудепста [13].
§ П1.6. УЛУЧШЕНИЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ ВОДОТОКОВ
Неудобные для современного автомобильного движения пере-
сечения малых водотоков обычно бывают вызваны одной из сле-
дующих причин:
стремлением при строительстве пересечь русло водотока строго
перпендикулярно к направлению течения;
желанием сократить длину моста или объем работ на пере-
ходе.
Ф0
Рис. III. 17. Способы улучшения пере-
сечений водотоков при развитии трас-
сы горных дорог с заходом в боко-
вые долины
Характерно, что искривления
трассы дороги, связанные с пере-
сечениями водотоков, давно уже
считаются неудачными реше-
ниями.
Последний раз требование
пересечения водотоков обязатель-
но по прямой было высказано в
технических условиях 1931 г., в
которых было записано, что
«...мосты следует располагать на
прямых участках пути; в случае
подхода дороги к мосту по кри-
вой между концом кривой и пе-
редней гранью устоев или нача-
лом настила мостов деревянных
должна быть предусмотрена прямая вставка длиной не менее 10 м
для кривых, не требующих устройства виража».
Начиная с 1934 г. в технических условиях на проектирование
дорог почти дословно повторяется запись: «Мосты и трубы могут
располагаться при любых сочетаниях профиля и плана». Однако
на практике эти широкие возможности проектировщиками, как.
правило, не использовались. Причиной было стремление умень-
шить длину моста, а также несовершенство применявшихся
типов опор малых мостов, при косом обтекании которых возникали
завихрения, часто вызывавшие размывы. Такой метод трассиро-
вания переходов вызывал необходимость устройства в непосредст-
венной близости от мостов крутых поворотов трассы, описанных
малыми радиусами и опасных для движения.
Особенно неблагоприятные условия создаются на горных до-
рогах при долинных ходах или при проложении дороги вдоль бе-
рега моря с заходами в боковые долины. Поскольку в связи
с большой крутизной горных долин размеры сооружений значи-
тельно возрастают по мере смещения их к устью, на старых до-
рогах въезды на мосты иногда бывают описаны настолько малыми
радиусами, что возникают затруднения при въезде на мост авто-
бусов и автомобилей с прицепами.
Улучшение условий проезда обычно бывает связано с врезкой
дороги в косогор или с постройкой моста на кривой со смещением:
к устью долины (рис. III.17). При этом существенно увеличива-
ется высота сооружения и насыпей на подходах к нему.
Если построенные на дороге сооружения полностью удовлетво-
ряют по габаритам и грузоподъемности перспективным требовани-
ям движения, реконструкция дороги вынуждена ограничиваться
увеличением радиусов кривых на подходах. Желательно (кроме
горных дорог), чтобы радиус кривых на подходах к искусствен-
ным сооружениям был не менее 250 м.
При необходимости перестройки искусственных сооружений
в благоприятных условиях рельефа проектировщик имеет ряд
91
Рис. Ш.18.’Способы улучшения трас-
сы на мостовых переходах:
а — постройка косого моста; б — располо-
жение моста иа кривой; в — увеличение
радиусов кривых иа подходах; г — перенос
места перехода;
1 — существующая дорога; 2 — улучшенная
трасса
возможностей улучшения трассы дороги (рис. III.18): перенос
места перехода с устройством глубокой выемки и насыпей; по-
стройка косого моста; постройка криволинейнего в плане моста.
Устройство косых мостов может найти теперь более широкое
распространение в связи с накопленным большим опытом строи-
тельства мостов через средние реки на одностолбчатых опорах,
условия обтекания которых одинаковы при любом угле пересече-
ния водотока.
Постройка криволинейных мостов получила в последние годы
широкое распространение за рубежом при строительстве автомо-
бильных магистралей с пространственно плавной клотоидной
трассой. Мосты и высокие эстакады, как правило, строящиеся по
индивидуальным проектам, часто имеют кривизну в плане и в про-
дольном профиле, расположены на виражах и т. д. В СССР в ряде
случаев также были построены криволинейные в плане мосты
средних пролетов и путепроводы (дороги Симферополь — Ялта
и Алма-Ата — Медео, подъезд к аэропорту Шереметьево). Распро-
странение этого опыта на реконструкцию мест пересечения малых
водотоков на существующих дорогах может способствовать улуч-
шению транспортных качеств этих участков дороги.
Криволинейность пересечения долины водотока легко осущест-
вляется при возможности замены малого моста прямоугольными
или многоочковыми трубами. Лучшие условия отвода притекаю-
щей воды получаются при вогнутом по отношению к продольному
уклону дна тальвега очертании насыпи в плане. Выпуклое распо-
ложение может потребовать дополнительной подсыпки грунта для
планировки местности в целях отвода воды и предотвращения
92
заболачивания в образующихся у насыпи местах застоя воды.
Для эстакадных решений могут быть использованы разработанные
Союздорпроектом типовые проекты сборных железобетонных мо-
стов, обеспечивающие возможность их строительства криволиней-
ными. •
Реконструкция мостового перехода часто бывает связана с не-
обходимостью изменения решений не только в плане, но и в про-
дольном профиле дороги. На старых дорогах нередки мосты, воз-
вышающиеся горбом над невысокой насыпью на широкой пойме.
Для плавности движения автомобилей необходимо увеличение
высоты насыпи на участках, примыкающих к мосту, чтобы этот
участок продольного профиля удовлетворял современным требо-
ваниям к радиусам вертикальных кривых.
При реконструкции дорог высших категорий мосты, располо-
женные на вогнутых вертикальных кривых, желательно проектиро-
вать соответствующими продольному профилю кривой. Горизон-
тальный мост на вогнутой кривой резко нарушает зрительную
плавность продольного профиля дороги.
§ III.7. УВЕЛИЧЕНИЕ ОТМЕТОК ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
И УСТРАНЕНИЕ ПУЧИНИСТЫХ МЕСТ
Отметки земляного полотна на многих участках реконструируе-
мых дорог не удовлетворяют современным требованиям к возвы-
шению бровки земляного полотна над источниками увлажнения
и средним многолетним уровнем снегового покрова на окружаю-
щей местности. Эти требования повышаются при каждой перера-
JOTKe технических условий и весьма вероятно, что при наблюдаю-
щейся в последние годы тенденции к повышению капитальности
дорог и дорожных сооружений действующие в настоящее время
технические нормативы также не являются окончательными. Од-
нако формальное их удовлетворение при разработке проектов ре-
конструкции привело бы к необходимости полной перестройки
многих дорог на значительном протяжении. Правильное решение
необходимо искать в общем улучшении отвода воды от дороги
и в уменьшении приноса к ней снега путем .создания снегозащит-
ных насаждений на придорожной полосе. Единственным препят-
ствием к практической реализации этой идеи может служить
только недостаточная современная ширина отвода, которую при
реконструкции лишь в редких случаях удастся привести в соответ-
ствие с новой категорией дороги, а также малая снегоемкость
применяемых снегосборных насаждений. Поэтому реконструиро-
ванные дороги, как правило, будут требовать более интенсивного
зимнего содержания, чем вновь строящиеся.
Необходимое возвышение низа дорожной одежды над уровнем
длительного стояния источников увлажнения (грунтовые или по-
верхностные воды) может быть найдено путем расчета по теоре-
тическим формулам накопления влаги в земляном полотне. Этот
93
вопрос в течение последнего десятилетия был существенно про-
двинут трудами профессоров И. А. Золотаря, В. М. Сиденко и ря-
да других советских ученых [11]. Многие из предложенных ими
формул преследуют цель точного учета особенностей протекания
процесса тепловлагообмена в грунте земляного полотна. Однако
стремление к точности и полноте отражения в математических за-
висимостях физических процессов, происходящих в грунте, всегда
неизбежно сочетается с осложнением получаемых закономерностей
и введением дополнительных параметров, характеризующих теп-
лотехнические свойства грунтов и материалов конструктивных
слоев дорожных одежд, методика определения расчетных значе-
ний которых еще не установлена. Учитывая также, что свойства
грунта и условия увлажнения существенно меняются по протя-
жению дороги и что погодно-климатические факторы неодинаковы
в разные годы, можно считать достаточно оправданным использо-
вание для расчета возвышения земляного полотна при реконструк-
ции дорог более простых, приближенных зависимостей, к числу
которых принадлежат формулы проф. Н. А. Пузакова.
Теоретические расчеты могут в некоторых случаях указывать
на необходимость сравнительно небольшого поднятия бровки зем-
ляного полотна — на 20—30 см. Хорошую дорожную одежду, на
которой в процессе предшествующей эксплуатации дороги не на-
блюдалось образования пучин, нет необходимости разрушать для
выполнения небольшой подсыпки. Можно ограничиться усилением
дорожной одежды. В этом случае, ее толщину рассчитывают ис-
ходя из значений модуля упругости конструктивных слоев, учиты-
вающих старение материалов в процессе эксплуатации. Одновре-
менно должны быть тщательно обеспечены поверхностный отвод
воды от дороги и планировка придорожной полосы, полностью ис-
ключающие возможность застоев около земляного полотна поверх-
ностной воды [30].
Участки, на которых наблюдаются систематическое интенсив-
ное зимнее вспучивание и весенние деформации дорожных одежд,
нуждаются в капитальной перестройке с устранением причин пу-
чинообразования.
Образование пучин происходит при сочетании на том или ином
участке дороги ряда неблагоприятных факторов — пучинистых
грунтов земляного полотна, расположенных вблизи от поверхности
источников увлажнения, неблагоприятных погодных условий — ча-
стых переходов температуры через нуль в течение зимнего перио-
да, способствующих влагонакоплению и т. д. Устранение хотя бы
одного из этих факторов заметно снижает опасность пучинообра-
зования.
При новом дорожном строительстве предотвращение пучино-
образования достигается, как правило, наиболее простым и эф-
фективным способом — возвышением земляного полотна и устрой-
ством его верхнего слоя из не подверженных пучению, медленно
промерзающих песчаных грунтов. При реконструкции дороги воз-
можность использования этого способа ограничена тем, что подъ-
94
Большая часть описанных методов требует полной перестрой-
ки земляного полотна и пригодна лишь для небольших участков.
Выбор противопучинных мероприятий на реконструируемых
дорогах должен осуществляться на основе технико-экономическо-
го анализа их эффективности. Сравниваемые мероприятия долж-
ны намечаться на основе изучения причин, вызывающих пучино-
образование.
Во всех случаях противопучинные мероприятия должны сопро-
вождаться укреплением обочин, предотвращающим просачивание
через них воды в основание дорожной одежды.
Проектирование противопучинных мероприятий требует глубо-
кого изучения причин возникновения переувлажнения и промерза-
ния грунтов. Однократное внешнее обследование пучинистого уча-
стка, не сопровождающееся инженерно-геологическими изыскания-
ми, не всегда может привести к правильной оценке. Иногда обра-
зование пучин бывает связано с неблагоприятным расположением
грунтов в теле земляного полотна, например наличием окружен-
ных водонепроницаемыми грунтами песчаных линз, в которых мо-
жет скапливаться вода.
В наиболее сложных случаях приходится разрабатывать про-
екты на основе детальных инженерно-геологических обследова-
ний. Устранение пучинистых участков, связанных с увлажнением
грунтовыми водами (коренные пучины), требует детального и глу-
бокого изучения гидрогеологических условий и оказывается эф-
фективным лишь при проведении достаточно капитальных меро-
приятий. При современных средствах механизации дорожно-строи-
тельных работ на таких участках наиболее эффективной является
полная перестройка земляного полотна с заменой грунта верхних
слоев морозоустойчивым.
В некоторых случаях реконструкция земляного полотна может
оказаться необходимой в целях уменьшения его заносимости сне-
гом. Основой для разработки намечаемых проектных мероприятий
должны являться данные отчетов дорожно-эксплуатационных ор-
ганизаций о заносимости отдельных участков и объемах работ по
снегоочистке.
Технико-экономический анализ показывает, что в снегозано-
симых районах может оказаться эффективным увеличение высоты
земляного полотна и перестройка его в насыпь, имеющую поло-
гие, обтекаемые снеговетровым потоком откосы. Однако при проч-
ной дорожной одежде и благоприятных грунтовых и гидрогеологи-
ческих условиях чаще приходится ориентироваться в этом случае
на установку усиленных снегозащитных ограждений. Как уже
отмечалось выше, известную пользу приносит посадка снегосбор-
ных растительных изгородей.
Современная теория образования снеговых отложений около
земляного полотна связывает заносимость выемок с количеством
снега, которое может быть размещено на их откосах. Если снего-
емкость откоса выемки больше, чем объем приносимого и выпада-
ющего снега, выемка незаносима.
4-512 >97
Сибирский научно-исследовательский институт энергетики пред-
ложил малозаносимые профили земляного полотна, имеющие
с наветренной стороны уширенные резервы шириной 18—20 м при
разнице отметок бровки полотна и дна резерва до 1,5 м. Опытная
проверка их на линии железной дороги Артышта — Подобас пока-
зала, что даже в неблагоприятные по условиям снегоприноса зи-
мы на дороге не возникает заносов [25]. При этом происходит
накопление в резервах снега, способствующего в свою очередь об-
разованию около дороги снеговых отложений обтекаемого про-
филя, по которому основная масса снега переносится через до-
рогу.
Для уменьшения заносимости глубоких выемок можно прибег-
нуть к уширению их понизу или к уполаживанию откосов, чтобы
создать дополнительное место для отложения приносимого снега.
§ II 1.8. ИСПРАВЛЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
Необходимость исправления продольного профиля дорог при
реконструкции может требоваться в нескольких случаях: на зани-
женных участках, с которых не обеспечен отвод воды и на кото-
рых наблюдаются пучины (см. § III.7); на участках обертывающе-
го профиля с необеспеченной видимостью в пересеченной местно-
сти; для смягчения крутых подъемов и спусков или улучшения
условий движения на таких участках; для обеспечения плавности
дороги в продольном профиле при неудобных для современного
автомобильного движения с высокими скоростями частых пило-
образных переломах продольного профиля, вызванных малым
шагом проектирования, даже в случаях обеспеченной видимости
и допустимых продольных уклонов.
Первые два случая часто наблюдаются на дорогах, построен-
ных в 30—40-е годы. Объясняется это действовавшими в то время
правилами проектирования дорог по обертывающей проектной
линии, а иногда и несоблюдением строительными организациями
проектной документации при выполнении земляных работ отряда-
ми бульдозеров или скреперов по постоянной технологической
схеме. Обычно последнее приводит к занижению высоты насыпей
и использованию слишком малых, не соответствующих категории
дороги радиусов вертикальных кривых. Видимость дороги в про-
дольном профиле оказывается ниже нормативной или соответству-
ет минимальным значениям, допускаемым техническими усло-
виями.
Каждый участок потери видимости в понижении за переломом
продольного профиля является местом потенциальной опасности
для движения. Водитель приближающегося автомобиля не имеет
возможности заблаговременно увидеть повреждение покрытия или
препятствие на своем пути. Статистические данные о дорожно-
транспортных происшествиях свидетельствуют о значительной
$8
опасности участков с необеспечен-
ной видимостью в продольном
профиле [3]. Основной причиной
происшествий являются обгоны
автомобилей в верхней части
подъемов в условиях недостаточ-
ной видимости, приводящие к
столкновению со встречными ав-
томобилями.
Необходимость устранения
участков недостаточной видимо-
сти вытекает и из экономических
Рис. Ш.19. Схема выравнивания по-
крытия на вертикальной кривой:
1 — основание; 2 — покрытие; 3 — утолще-
ние покрытия; 4 — продольный профиль
поверхности покрытия
соображений, так как на них скорость транспортного потока сни-
жается. По данным США для дорог с расчетной скоростью движе-
ния 100 км/ч при 20% грузовых автомобилей в составе потока
существует следующая зависимость между обеспеченностью види-
мости S в продольном профиле и пропускной способностью доро-
ги Р:
*$450, % от общего протя-
жения ................... 0 20 40 60 80
Р, %..................... 100 92 80 66 55
Примечание. S450 — длина участка дороги с видимостью менее 450 м.
При небольших продольных уклонах местности оптимальный
способ исправления продольного профиля заключается в измене-
нии радиусов вертикальных кривых со срезкой выпуклых кривых
и подъемкой вогнутых или общее выравнивание продольного про-
филя с устройством постоянного уклона однородной величины.
Однако такое решение может быть реализовано на значитель-
ном протяжении дороги только при заниженном земляном полот-
не и тонкослойных изношенных дорожных одеждах, ценность ко-
торых как конструкции, воспринимающей нагрузку, весьма неве-
лика. При выравнивании пилообразного продольного профиля
с относительно малыми колебаниями отметок покрытий от осред-
няющей прямой или кривой более целесообразной представляется
подсыпка пониженных участков, чем разборка возвышений (рис.
III.19).
Минимальным обязательным объемом работ по исправлению
продольного профиля следует считать только срезку его выпуклых
переломов с обеспечением видимости встречного автомобиля исхо-
дя из средней скорости транспортного потока, т. е. допуская неко-
торое снижение видимости по сравнению с требованиями при про-
ектировании новых дорог. Для дорог II категории это вынужден-
ное ухудшение технических параметров дороги не будет
препятствовать впоследствии коренному улучшению дороги путем
ее перевода в категорию автомобильных магистралей с устройст-
вом разделительной полосы и самостоятельных проезжих частей
для встречных потоков движения. Как известно, в таких случаях
расчет ведут на видимость проезжей части, в 2 раза меньшую,
чем видимость встречного автомобиля.
При невозможности полного закрытия дороги с устройством
объезда работы по срезке выпуклых бугров, ограничивающих
видимость дороги, ведут по половинам ширины дороги, переводя
движение в одну сторону на обрез. В случаях невозможности это-
го вводят регулируемое поочередное движение в одну сторону или
даже строят новую дорогу.
Возможность исправления продольного профиля описанным
способом ограничивается величиной срезки 0,6—0,8 м. При пони-
жении проезжей части более чем на 1 м уже не обеспечивается
безопасность движения по половине проезжей части.
Возможность увеличения радиусов вогнутых кривых обычно
бывает ограничена из-за сложности подъемки мостов, расположен-
ных на пониженных участках продольного профиля. На старых
дорогах через малые периодически действующие водотоки в боль-
шинстве случаев строились мосты. Повышение мостов крайне
затруднительно из-за сложности выполнения работ, связанных
с подъемкой пролетных строений и наращиванием опор. При до-
статочно широких мостах капитальных типов увеличение радиусов
вогнутых вертикальных кривых приходится откладывать на дли-
тельное время до перестройки мостов. При узких мостах, малых
радиусах вертикальных кривых и при малых расходах водотока
легче бывает заменить мост на многоочковую трубу из сборных
звеньев. В таких местах необходимо в соответствии с требования-
ми СНиП П-Д.5-72 уширять проезжую часть из расчета 1 м на
каждую полосу движения. Можно, предусмотрев в проекте увели-
чение радиусов вогнутых вертикальных кривых, выполнять эту
работу поэтапно в процессе последующих капитальных ремонтов.
На пересечениях относительно узких долин с крутыми склона-
ми наиболее радикальный способ исправления опасных и неудоб-
ных спусков в долину — постройка виадука на высоких опорах, пе-
ресекающего долину в одном уровне с ее краями. Технико-эконо-
мический анализ показывает, что сокращение пути пробега,
увеличение скорости автомобилей и снижение числа происшествий
по сравнению с существующей дорогой окупает постройку виадука
в очень короткие сроки.
Примером осуществленной таким образом реконструкции слу-
жит участок дороги в Латвийской ССР (рис. III.20). Существую-
щая дорога опускалась несколькими кривыми в долину ручья,
имея большие продольные уклоны. Участок дороги отличался вы-
сокой аварийностью, особенно в периоды гололеда, частые в этом
районе.
Были разработаны два варианта реконструкции: спрямление
участка с постройкой высокого балочного моста; максимальное
использование трассы существующей дороги.
Осуществленный эстакадный вариант, расположенный на укло-
не 8%о, имеет большие преимущества с точки зрения автомобиль-
ного транспорта. Благодаря плавности трассы движение автомо-
100
Пикеты 1 | --у——- ——у 1 , , г , 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Уклоны,?«>; верти- кальные кривые,м S R = 50000 х ч R =10000
горизонтальные кривые, м R=1000, 1=200, a=j Г5°27'.^
R = 3000 220
Развернутый план трассы 4 ° о ° лес 0 ° о °ofc° ° о Лес ° . “ЛХ'
° ° ° / о- лес ° "."Луг"
Пакеты
1 I "I —Г" 1 " ’Г"---, I I I I-------ГТ--!---
2 3 4 5 5 7 8 9 10 11 12 13
Уклоны. %,; верти -
кальные кривые, м
горизонтальные
кривые, м______
Развернутый
план трассы
Рис. Ш.20. Варианты исправления трассы опасного участка на пересечении до-
лины ручья:
а —план вариантов трассы; б продольный профиль принятого варианта; в—*продоль*
ный профиль отклонеииого варианта; 1 — принятый вариант; 2 — отклоненный вариант, 3 —
существующая дорога
билей происходит с высокими скоростями, с моста открывается
красивый вид на долину ручья. У въезда на мост с низовой сто-
роны построена смотровая площадка. Несомненный интерес пред-
ставляет и второй вариант, трасса которого, состоящая из доста-
точно удачного сочетания вертикальных и горизонтальных кривых,
сравнительно мало отклоняется от существующей дороги. Макси-
мальная высота насыпи достигает 20 м.
При дальнейшем возрастании интенсивности движения, когда
возникнет потребность в постройке второй проезжей части и раз-
делительной полосы, можно не строить второй высокой эстакады,
а, используя построенную для одностороннего движения, проло-
жить новую проезжую часть по второму варианту, что существен-
но снизит стоимость строительства.
Короткие участки крутых подъемов, на которых возникают за-
торы движения из-за невозможности для тяжелых грузовых авто-
мобилей и автопоездов преодолевать их с высокой скоростью, же-
лательно перестраивать, уменьшая величину уклона до 30, макси-
мум 4О°/оо-
Длинные затяжные подъемы и спуски на перпендикулярных
пересечениях одной прямой широких долин, которые на некоторых
магистральных дорогах юга СССР, построенных в начале 50-х го-
дов, имеют протяжение до нескольких километров, не поддаются
столь легкому исправлению. Условия движения по ним можно
было бы улучшить только путем постройки нового участка дороги
с развитием ее трассы по склонам долины, что потребовало бы
не только отказа от большого участка дороги, но и строительства
нового моста, длина которого на таких переходах обычно дости-
гает нескольких десятков метров.
На затяжных крутых подъемах обычно устанавливается дви-
жение автомобилей с постоянной скоростью 15—20 км/ч (рис.
III.21). В этом медленно тянущемся потоке легковые автомобили
лишены возможности реализовать имеющийся у них запас мощ-
ности, а попытки -обгона при недостаточной видимости становят-
ся причиной дорожно-транспортных происшествий. Наиболее до-
ступный и оправдавший себя способ улучшения условий движения
на затяжных подъемах — уширение проезжей части с устройством
дополнительной полосы для движения тяжелых грузовых автомо-
билей и автопоездов в сторону подъема. Выделение из транзитно-
го потока группы медленно движущихся автомобилей изменяет ха-
рактер кривой распределения потока автомобилей по скорости.
Средняя скорость транспортного потока возрастает до 30—40 км/ч,
а количество автомобилей, движущихся с высокими скоростями,
увеличивается.
Планировочные решения дополнительных полос должны преду-
сматривать обязательное включение переходно-скоростных участ-
ков, на которых происходил бы выход грузовых автомобилей из
смешанного потока и их последующее включение в него после пре-
одоления подъема. Для этого дополнительные полосы должны
начинаться не менее чем за 50—100 м до начала подъема.
102
Рис. III.22. Дополнительные полосы
на подъемах:
а — схематический продольный профиль;
б — план дороги со схемой разметки про-
езжей части;
1 — знак «левый ряд для обгона»; 2— ука-
затель изменения числа рядов; 3 — знак
«Остановка запрещена»; 4 — вершина
подъема
Рис. III.21. Скорости движения оди-
ночных автомобилей на затяжном
подъеме с уклоном 5О%о:
1 — легковые автомобили; 2 — грузовые
автомобили общим весом ие менее 8 тс;
3 — грузовые автомобили общим весом бо-
лее 11 тс
Длину дополнительной полосы за подъемом для удобного и бе-
зопасного слияния потоков автомобилей, едущих по дополнитель-
ной и основной полосе, принимают в зависимости от интенсивно-
сти движения в часы пик:
Интенсивность движения
на подъем, авт/ч .... до 200 300 400 500 и более
Протяжение полосы за
подъемом, м....... 100 150 200 350
Дополнительная полоса работает эффективно лишь при нали-
чии на проезжей части разметки, отделяющей сплошной линией
полосу встречного движения под уклон и пунктиром полосу для
движения более быстрых автомобилей (рис. III.22). Необходимо
устанавливать дополнительные знаки, указывающие назначение
каждой из полос, например: «Левый ряд для обгона».
Наиболее целесообразным расположением дополнительной
полосы является устройство ее на уширяемом земляном полотне
параллельно основной проезжей части. В отдельных случаях, ког-
да земляное полотно трудно уширить, может быть рассмотрен
вариант самостоятельного трассирования дополнительной полосы
для медленных автомобилей как дороги для одностороннего дви-
жения. В исключительно стесненных условиях возможно устрой-
ство дополнительной полосы за счет обочины с оборудованием
в отдельных местах, где это позволяет рельеф, остановочных пло-
щадок для неисправных автомобилей. В принципе возможно по-
лучить место для устройства дополнительной полосы в выемках
путем перехода на отвод воды при помощи подземных водостоков
с засыпкой боковой канавы и установки у кромки уширенной про-
езжей части бортового камня с водоприемниками.
Рассматривая способы улучшения дорог на затяжных подъе-
мах, необходимо предусматривать устройство «тормозных» или
«аварийных съездов» для постепенной остановки автомобилей,
у которых испортились тормоза (рис. III.23). По данным НИИАТа
103
Рис. Ш.23. Типы тормозных съездов:
а, б — примеры решений в плайе; в — про-
дольный профиль съезда;
1—тормозной путь; 2— основная дорога
грунта, песчаной или гравийной
58% дорожно-транспортных про-
исшествий, вызванных неисправ-
ностью автомобилей, составляют
случаи, связанные с полным от-
казом тормозов. На затяжных
крутых спусках эти происшествия,
как правило, имеют тяжелые по-
следствия. Аварийные съезды
представляют собой тупик, про-
должающий направление повер-
нувшей дороги или примыкающий
к дороге под острым углом и иду-
щий на подъем с уклоном не ме-
нее 1ОО°/оо- Планировка их зави-
сит от рельефа местности. Води-
тель автомобиля, у которого ис-
порчены тормоза, но исправно ру-
левое управление,.направляет ав-
томобиль в тупик, при движении
по которому постепенно гасится
кинематическая энергия скатыва-
ющегося под уклон автомобиля.
В конце тупика должен быть уст-
роен участок повышенного сопро-
тивления качению из вспаханного
засыпки. Зимой в снежных райо-
нах торможение осуществляется снеговым покровом.
Требуемую длину тормозного съезда можно найти, приравни-
вая живую силу автомобиля в момент входа на съезд к сопро-
тивлению движения на подъем:
^Gfl-V^GU,
(III.4)
где Уо — скорость автомобиля в начале тормозного съезда, м/с; f — сопро-
тивление качению на разных участках; i—продольный уклон разных участков
съезда; I — длина съезда.
Если исходить из среднего коэффициента сопротивления каче-
нию и среднего продольного уклона, то длина рабочей части съезда
Л =-------2-----. (III.5)
2£(Лр + *'ср)
Построенные в СССР тормозные съезды имеют твердую по-
верхность (/ср = 0,03). Поэтому остановка автомобилей обеспечи-
вается за счет влияния продольного уклона. В Англии пошли по
другому пути. Тормозные съезды устраивают в виде расположен-
ных около дороги площадок, засыпанных слоем естественного ока-
танного гравия или шарообразного искусственного каменного ма-
териала типа керамзита толщиной 30—45 см (fCp=0,45).
104
§ 111.9. УЛУЧШЕНИЕ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ РЕКОНСТРУИРУЕМОЙ ДОРОГИ
С ДРУГИМИ ДОРОГАМИ
На многих существующих дорогах очень неудачно размещены
примыкания и пересечения с другими дорогами. Число их без не-
обходимости велико. Количество пересечений и примыканий на
дорогах разных категорий было ограничено впервые в нормах
и технических условиях проектирования автомобильных дорог
1955 г. (НиТУ 128-55).
Согласно действующим СНиП П-Д.5-72, пересечения и примыка-
ния вне пределов населенных пунктов должны быть расположены
на дорогах I и II категорий не чаще чем через 5 км, а на дорогах
III категории — 2 км.
Эти нормы нельзя считать вполне обоснованными. Они учиты-
вают недостаточную плотность нашей дорожной сети. При густой
сети расстояния между примыканиями к дорогам I и II категорий
могут быть увеличены не менее чем в 3 раза, причем дороги IV
и V категорий, должны пересекать дороги высших категорий
в разных уровнях без возможности съездов.
Примыкания и пересечения на существующих дорогах даже
магистрального типа часто бывают расположены непродуманно.
В одних случаях на них допускается въезд практически с каждой
пересекаемой полевой дороги, в других — оборудованные при
строительстве пересечения расположены в местах, не соответству-
ющих границам полей севооборотов, и поэтому не используются.
Так, на дороге Москва — Харьков на 1 км в среднем прихо-
дится 1,7 съезда, 70% из которых грунтовые, без покрытия в ме-
сте примыкания. При выполнявшихся МАДИ обследованиях
дороги Павловская—Краснодар было установлено, что 20% съез-
дов, построенных в соответствии с проектом, вскоре после переда-
чи дороги в эксплуатацию были закрыты, а ведущие к ним поле-
вые дороги перепаханы.
Много въездов с полевых дорог и прилегающих полей возни-
кает стихийно; чаще всего они располагаются в местах, где на
дорогу легко попасть —на низких насыпях, в нулевых отметках,
на переходах из выемок в насыпи, на вогнутых вертикальных кри-
вых, на пересечениях оврагов после затяжных спусков — в местах,
где автомобили,* следующие по основной дороге, развивают высо-
кие скорости. Работники службы эксплуатации называют такие
съезды «дикими». Даже при очень малой интенсивности движения
на примыкающих полевых дорогах, часто не превышающей 50 ав-
томобилей в день, для таких необорудованных и не обозначенных
предупреждающими знаками въездов характерно большое число
дорожно-транспортных происшествий. Они бывают обычно связа-
ны с неожиданностью для едущих по основной дороге появления
въезжающего с боковой дороги автомобиля или трактора. При
реконструкции дорог следует на основе изучения расположения
и работы пересечений с дорогами, имеющими малую интенсив-
ность движения, упорядочить их расположение. Задача делится
105
на две части — выбор места примыкания и рациональная его пла-
нировка. Одновременно путем пересыпки земляными валами,
срывания откосов или устройства преграждающих траншей закры-
ваемые неорганизованные въезды должны быть надежно пере-
крыты.
На многих существующих пересечениях примыкающие грунто-
вые дороги укреплены на недостаточное расстояние. На всех съез-
дах с дорог, в том числе IV и V категорий, необходимо устраивать
твердое покрытие на протяжении не менее 50 м, так как в дожд-
ливые периоды въезжающие автомобили и тракторы заносят на
колесах грязь, делающую покрытие скользким. Протяжение укреп-
ленных участков, примыкающих к дорогам I—III категорий, на-
значают в зависимости от типа грунта: от 300 м в солонцеватых
грунтах до 50 м в грунтах песчаных и супесчаных.
Наиболее целесообразно размещение пересечений в одном уров-
не на прямых участках дороги или на кривых больших радиу-
сов, превышающих 1000 м. Из условия обеспечения безопасности
движения нежелательно, чтобы продольные уклоны пересекаю-
щихся дорог превышали ЗО%о. Исправление неудачных примыка-
ний дорог требует в некоторых случаях использования принципов
зрительного ориентирования водителей, чтобы заблаговременно
предупредить их о приближении к пересечению и соответствую-
щим образом воздействовать на скорость движения. Недопустимо
расположение пересечений автомобильных дорог в одном уровне
в выемках, где отсутствует необходимая видимость. При невоз-
можности переноса таких пересечений или перестройки их в пере-
сечения в разных уровнях должны быть приняты меры к обеспе-
чению боковой видимости и к искусственному снижению скорости
на второстепенных дорогах.
Следует отдавать преимущество расположению пересечений на
вогнутых участках продольного профиля. В этом случае пересече-
ние обычно бывает хорошо видно для водителей приближающих-
ся автомобилей.
При реконструкции дорог необходимо устранять уже описан-
ные выше неправильные примыкания дорог, при приближении
к которым у водителей может создаваться неправильное представ-
ление о дальнейшем направлении дороги.
Оптимальными считают пересечения дорог под углами от 70
до 120°. При более острых углах при подъезде к пересечению ухуд-
шается видимость пересекаемой дороги со стороны меньшего
угла, а в момент поворота — с противоположной стороны.
По возможности, пересечения под острыми углами следует пе-
рестраивать (рис. III.24), вводя кривые достаточно больших ра-
диусов, которые не требовали бы значительного снижения скоро-
сти для проезда пересечения без остановки.
Следует учитывать, что в данном случае необходимость умень-
шения скорости для осуществления левого поворота не является
фактором, который оправдывал бы применение кривых малых ра-
диусов.
106
Должны предусматриваться
меры для устранения примыканий
или разветвлений дорог под очень
острыми углами (рис. III.25). На
них могут возникать ошибки во-
дителей в оценке скорости дви-
жения встречных автомобилей,
а также трудные условия поворо-
та с одной из разветвляющихся
дорог на другую. Пересечения или
сопряжения дорог под углом ме-
нее 25°, как правило, характери-
зуются высокой аварийностью,
а под углом менее 10° очень опас-
ны. Исправление таких планиро-
вочных решений возможно двумя
способами — перестройкой места
сопряжения дорог, чтобы оси до-
рог пересекались под углом от
70 до 90° (рис. III.25, б) или уст-
ройством дополнительной проез-
жей части для автомобилей, осу-
ществляющих поворот (рис.
III.25, в).
Выбор места примыкания и
его планировочного решения тре-
бует анализа распределения
транспортных потоков по направ-
лениям.
Рис. II 1.24. Способы перепланировки
пересечений дорог под острыми уг-
лами:
а — перестройка в два примыкания; б —
устройство двух извилин; в — устройство
одной извилины
а}
уууууу/уууу/у/у////уууу/у/?///уу//////у
6)
у у у у у / у у // у у у у у / у // у у у у //у/у у у у у у У—у у у у л
Когда на пересечении двух
или нескольких дорог интенсив-
ность движения по одному из на-
правлений резко преобладает,
планировочное решение должно
обеспечивать этому транспорт-
ному потоку преимущественные
условия движения [57]. В простей-
шем случае, когда на пересечении
двух дорог основной поток дви-
жения с одной из дорог поворачи-
вает на основную, а количество
автомобилей, пересекающих вто-
рую дорогу, невелико,
Рис. III.25. Способы перепланировки
примыканий и разветвлений ^дорог
под очень острым углом:
а — неправильное примыкание под очень
острым углом; б—смещение места примы-
кания; в —устройство дополнительной по-
лосы
безопасность движения может быть повы-
шена путем разделения пересечения на два примыкания, смещен-
ных по отношению Друг к другу (ступенчатое пересечение), или
две дороги, соединенные перемычкой. Смещение осуществляют в
сторону поворота транспортных потоков (рис. III.26).
Раздвижка пересечений уменьшает количество конфликтных
точек, в которых пересекаются следующие по разным направле-
107
Рис. Ш.26. Схема перестройки пере-
сечения на два смещенные примыка-
ния:
а — первоначальная планировка; б — пла-
нировка после реконструкции;
1 — закрытый участок дороги (в левых
ннжних углах чертежей показаны эпюры
грузопотоков)
ниям транспортные потоки, что
по данным зарубежной статисти-
ки происшествий снижает их чис-
ло иногда более чем в 2 раза. Ве-
личина смещения L должна опре-
деляться из расчета беспрепятст-
венного осуществления перепле-
тения траекторий поворачиваю-
щих потоков с наименьшими
помехами для автомобилей, сле-
дующих в прямом направлении.
Этот метод рекомендуется нор-
мами ФРГ (рис. III.27) и при бо-
лее сложных случаях разветвле-
ний дорог на несколько направле-
ний [83].
Опыт таких перестроек, осу-
ществленных в Англии, показы-
вает, что реконструкция обычного
перекрестка в кольцевое пересече-
ние снижает количество дорожно-
транспортных происшествий не
менее чем в 2,5—3 раза. Это
объясняется тем, что при введении кольцевой схемы движения
конфликтные точки пересечения транспортных потоков значительно
раздвигаются и заменяются точками слияния и разъединения. За
рубежом при проектировании новых пересечений кольцевого типа
устраицают островки больших радиусов, необходимые для возмож-
ности*' осуществления непрерывного движения потока автомобилей
по кольцу с вливанием в него и выходом автомобилей [73]. При
реконструкции дорог такое решение обычно оказывается невозмож-
ным в связи с трудностью дополнительного отвода земли; Наблю-
Рис. Ш.27. Способы реконструкции пересечений и примыканий нескольких дорог
с выделенйем преимущественных условий движения для наиболее напряженных
направлений: -
а —. при большом количестве правых поворотов на пересекающей дороге; б — при преимуще-
ственном количестве поворачивающих автомобилей; в — при малом количестве автомобилей»
следующих в прямом направлении и одинаковом количестве поворачивающих автомобилей
108
дения за работой построенных в СССР кольцевых развязок пока-
зали, что можно ограничиться центральными островками диамет-
ром 35—40 м. Большие размеры центральных островков кольцевых
пересечений не приводят к существенному улучшению условий дви-
жения, требуя увеличения площади отводимых земель.
Ширина проезжей части на кольце должна составлять 10,5—
11,0 м, радиусы правоповоротных съездов в нормальных условиях
рельефа и ситуации должны составлять 35—40 м, в стесненных —
25—30 м.
§ ШЛО. УЛУЧШЕНИЕ УСЛОВИЙ ДВИЖЕНИЯ
ПО ПЕРЕСЕЧЕНИЯМ В ОДНОМ УРОВНЕ
При высокой интенсивности движения на пересечениях в одном
уровне, особенно при большом количестве поворачивающих авто-
мобилей, целесообразно предусматривать меры пассивной органи-
зации движения без введения светофорного регулирования, трудно
осуществимого вне населенных пунктов. В ряде случаев повыше-
ние безопасности движения достигается путем устройства так на-
зываемых «канализированных пересечений» — закрытия части пе-
ресечения устройством островков и нанесения линий регулирова-
ния движения с выделением резервных зон, по которым запрещен
проезд. Не следует думать, что создаваемое этим уменьшение ши-
рины полос движения может ухудшить условия проезда автомоби-
лей. Опыт показывает, что избыточная ширина проезжей части на
пересечениях при отсутствии полос разметки, намечающих направ-
ления движения, приводит к нарушению четкости проезда тран-
спортных потоков и к снижению безопасности движения. Поэтому
упорядочение движения всегда имеет в своей основе ограничение
свободы выбора водителем возможного направления движения
и четкое обозначение правильной полосы движения на проезжей
части.
При реконструкции дорог в Англии устройство островков
и уширение тротуаров, уменьшивших свободную площадь пересе-
чения и препятствующих возможности въезда на площадь / вы-
сокой скоростью, снизило количество происшествий в 4 и 7 раз
(рис. Ш.28).
В отличие от случаев нового строительства, когда кольцевые
пересечения делают с центральными островками больших разме-
ров, при реконструкции дорог наблюдается тенденция организовы-
вать на пересечениях кольцевое движение при помощи островков
малых размеров.
Организованные транспортной и дорожно-исследовательской
лабораторией Великобритании опытные проезды по пересечениям
разного типа, размеченным на опытной площадке в Кроусорне,
привели к выводу, что оптимальным является островок с диамет-
ром не более 7з окружности, которую можно вписать в контур
109
Рис. III.28. Примеры упорядочения
движении по пересечению дорог пу-
тем устройства островков:
1 — первоначальная граница пересечения;
2—'Граница после реконструкции; 3 — ост-
ровки; 4 — узкий пешеходный островок со
световыми сигналами
Рис. III.29. Улучшение условий дви-
жения по пересечению путем устрой-
ства островка малого диаметра
пересечения. При этом размеры
острова должны быть такими,
чтобдй прямой проезд пересечения
бшт невозможен и требовалось бы
искривление траектории движения
(рис. III.29), приводящее к сни-
жению скорости [84].
По данным транспортной и
дорожной исследовательской ла-
боратории Великобритании, про-
пускная способность пересечений
в одном уровне значительно за-
висит от их конфигурации, опре-
деляющей траекторию правого
поворота (рис. III.30). Это обстоя-
тельство следует учитывать при
проектировании реконструкции
дорог. На основе проводившихся
экспериментальных проездов
по пересечениям различной кон-
фигурации было предложено не-
симметричное пересечение с цент-
ральным островком (рис. III.3I).
Зго пропускная способность со-
ставляла 8000 авт/ч; для обычно-
го пересечения — 3200 авт/ч.
На рис. III.31, б для сопостав-
ления показано обычное пересе-
чение. Дополнительная площадь,
необходимая для устройства не-
симметричного пересечения, обоз-
начена точками.
Наибольшая четкость проезда
автомобилей по пересечениям в
одном уровне обеспечивается при
канализировании движения —
разделении транспортных пото-
ков, следующих по разным на-
правлениям, путем выделения
для каждого из них самостоятель-
ной полосы движения, соответст-
вующей удобной траектории, и
рассредоточении по возможности
мест пересечения траекторий дви-
жения— конфликтных точек. По-
лосы движения на пересечении
выделяются устройством направ-
ляющихся островков (рис.
III.32).
ПО
Рис. Ш.30. Зависимость пропускной способности пересечений в одном уровне
от их размеров и конфигурации:
а — влияние конфигурации пересечения при постоянной площади; б — влияние радиуса опи-
санного по окружности бордюра;
1 — левый поворот с объездом центра пересечения; 2 — то же, без объезда; 3— преимуще-
ство автомобилей, въезжающих иа пересечение слева; 4 — дополнительная площадь пересе-
чения по сравнению с простым перекрестком
Рис. Ш.31. Несимметричная планировка
щего большой пропускной способностью:
а — схема несимметричного пересечения с указанием нанесенных иа покрытии линий раз-
метки; б — сопоставление площадей, занимаемых обычным и несимметричным пересечением
Рис. III.32. Схема зрительного пере-
крытия островками неправильного на-
правления движения:
о — водитель видит просвет между остров-
ками и может поехать по неправильному
пути; б — взгляд, направленный вдоль по-
лосы движения, упирается в островок;
I — зона видимости полосы движения; 2 —
траектория движения; 3 — осевая линия
Перспективная интенсивность движения по основной
дороге, авт./сут
Рис. Ш.ЗЗ. Номограмма для выбора типа пересечения:
Л — необорудованные пересечения; 2 — частично канализируемые пересечения с на-
правляющими островками на второстепенной дороге; <3 — канализнроваине пересече-
ния с направляющими островками на второстепенной и главной дорогах и переходио-
скрростиымй полосами иа главной дороге; 4 — пересечения в разных уровнях
В странах с малоснежными зимами, имеющих большой опыт
устройства канализированных пересечений, островки делают воз-
вышающимися, ограниченными невысокими скошенными бортовы-
ми камнями, случайный заезд колеса на которые не представляет
опасности. В то же время несколько возвышающийся островок
оказывает большее дисциплинирующее воздействие на водителей
автомобилей, способствуя снижению скорости проезда через пере-
сечение. Однако в суровых климатических условиях ряда районов
Советского Союза возвышающиеся бордюры значительно ослож-
няют зимнее содержание.
Поэтому в местах, где продолжительность снегового покрова
превышает 1,5—2 мес., целесообразно обозначать островки распо-
ложенными в одном уровне с покрытием, отличающимися от него
по цвету плитками из керамики или белого бетона, или даже про-
сто наносить на покрытие линии разметки.
Область применения пересечений канализированного типа
можно установить по номограмме, предложенной канд. техн, наук
Е. И. Лобановым (рис. Ш.ЗЗ). Из нее следует, что пересечения
в одном уровне с направляющими островками эффективны в до-
статочно широком диапазоне интенсивностей движения, зависящем
от соотношения между интенсивностями на главной и пересекаю-
щей дороге.
Проекты устройства канализированных пересечений следует
разрабатывать индивидуально с учетом конфигурации пересечений
и соотношения интенсивности транспортных потоков, следующих
в разных направлениях. Выработанные практикой принципы пла-
нировки канализированных пересечений сводятся к следующему:
112
1. Планировка пересечения
должна быть зрительно ясной,
простой и понятной для водите-
лей.- Она должна четко выделять
пути движения автомобилей, обес-
печивая преимущественные усло-
вия и неизменную скорость для
автомобилей на дороге более вы-
сокой категории или большей на-
роднохозяйственной значимости.
На пересекающей или примыкаю-
щей дороге планировка пересече-
ния должна предупреждать води-
телей о предстоящем маневре и
способствовать снижению скоро-
сти движения1 поворачивающих
автомобилей.
2. Точки пересечения траекто-
рий движения автомобилей на пе-
ресечении дорог должны быть, по
Рис. III.34. Схема разбивки направ-
ляющего каплеобразного островка.
В левой части чертежа показано по-
строение коробовой кривой
возможности, удалены друг от
друга.
3. Планировка пересечения должна в каждый момент времени
ставить перед проезжающим его водителем необходимость выбо-
ра не более чем одного из двух возможных направлений движе-
ния. Необходимое направление движения должно в соответствии
с принципами зрительного ориентирования водителей, подсказы-
ваться расположением разделительных островков и разметочных
линий на покрытии.
4. Островки и разграничительные линии на пересечениях кана-
лизированного типа должны разделять поворачивающие и тран-
зитные следующие по прямому направлению с повышенными ско-
ростями транспортные потоки, выделяя для каждого из них само-’
стоятельные полосы движения, которые должны обеспечивать
четкое и организованное прохождение транспортных потоков через
пересечение и плавное их разделение и слияние. Автомобили долж-
ны объезжать островки с правой стороны. Расположение остров-
ков в плане должно закрывать для приближающихся^авто-
мобилей возможность объезда островка слева (рис. III.34).
5. Островки и разделительные полосы должны как бы прикры-
вать поворачивающие автомобили от автомобилей, едущих в пря-
мом направлении по ближайшей полосе движения. Полоса, пред-
назначенная для перехода с главной дороги на второстепенную,
должна обеспечивать постепенное снижение скорости. Для этого
ее целесообразно проектировать по переходной кривой постепенно
уменьшающегося радиуса, лучше всего по «тормозной» кривой.
6. Ширина полос движения на канализированных пересечениях
должна обеспечивать беспрепятственную возможность поворота
наибольших обращающихся по дороге автобусов и автомобилей
с прицепами. Прямые участки без возвышающихся бортов не
413
Рис. III.35. Островок на проезжей ча-
сти, выделяющий полосу для левого
поворота
должны быть уже 3,5 м. Ширина
полосы движения на проезжей
частц около островка должна со-
ставлять 4,5—5,0 м у въезда на
главную дорогу и 6 м у полосы
выезда с нее. Уширенная полоса
движения должна плавно сопря-
гаться с нормальной шириной
проезжей части.
7. Сопряжения полос движения на пересечениях в одном уровне
должны обеспечивать одинаковую скорость правых и левых пово-
ротов и одинаковую видимость в ночное время при свете фар.
8. Конфигурация островков должна обеспечивать пересечение
потоков под оптимальными для выполнения следующего маневра
углами. Слияние и разделение должно происходить под малыми
углами, что ускоряет процесс включения в поток или выхода ав-
томобиля из потока. Удовлетворение этого требования лучше все-
го обеспечивается каплеобразной обтекаемой формой направля-
ющих островков. Для большего удобства поворота с главной до-
роги островки должны смещаться в плане влево относительно оси
второстепенной дороги.
9. На дорогах с высокой интенсивностью движения II и III ка-
тегорий для остановки автомобилей в ожидании возможности ле-
вого поворота с главной дороги должны выделяться специальные
дополнительные полосы движения (рис. III.35), отделяемые от по-
лос движения в прямом направлении вытянутыми островками.
Необходимая длина полос для ожидания зависит от интенсивности
движения по главной дороге и количества автомобилей, осущест-
вляющих левый поворот.
10. На пересечениях, расположенных в населенных местах,
должны быть указаны места пешеходных переходов, а в некоторых
случаях установлены барьеры или посажены деревья и кустарни-
ки, препятствующие переходу в необозначенных местах.
Пропускная способность пересечений всех типов повышается
при устройстве на проезжей части дополнительных переходно-ско-
ростных полос для поворачивающих направо автомобилей. В этом
случае поворот впереди идущего автомобиля не вызывает необхо-
димости замедления скорости следующих за ним в прямом на-
правлении или поворачивающих налево автомобилей. Наличие
переходно-скоростных полос сильно снижает опасность дорожно-
транспортных происшествий на пересечениях, устраняя возмож-
ность наезда на следующий впереди автомобиль, внезапно сни-
жающий скорость перед поворотом. Движение транспортных по-
токов через перекресток становится более четким.
На подходах к пересечениям в разных уровнях переходно-ско-
ростные полосы обязательны на дорогах I, II и III категорий, если
разница в расчетной скорости на дороге и съездах превышает
35 км/ч. Длину переходно-скоростных полос принимают в зависи-
мости от продольного уклона дороги.
114
§ III.l 1. РЕКОНСТРУКЦИЯ УЧАСТКОВ ДОРОГ
В ПРЕДЕЛАХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
При невозможности устройства объезда населенного пункта
нужно предусматривать улучшение условий движения в целях
хотя бы частичного устранения тех затруднений для проез-
жающих автомобилей и местных жителей, о которых говори-
лось в § 1.6.
В городах желательно перевести движение транзитных автомо-
билей с центральных улиц, где сосредоточены магазины и происхо-
дит большое движение пешеходов, на широкие параллельные
улицы.
В населенных пунктах с прямоугольной или близкой к ней
планировкой улиц большой эффект может дать разделение движе-
ния по видам автомобилей (выделение ближе к окраинным райо-
нам города улиц для грузового движения) и по направлениям
движения (выделение улиц одностороннего движения).
Малые населенные пункты сельского типа обычно состоят из
вытянувшихся с двух сторон вдоль дороги рядов строений. Выбор
способа реконструкции улицы зависит от ее ширины, главным
образом от расстояния между рядами застройки. Нормальным
для пропуска транзитного движения через малый населенный
пункт является случай, когда ширина улицы позволяет разместить
посередине автомобильную дорогу, проложив ее в невысокой на-
сыпи или отделив от нее боковыми канавками проезды для ме-
стного движения и тротуар (рис. III.36). При более узких улицах
целесообразно принимать профиль городского типа с устройством
тротуаров и бордюров у края проезжей части.
Рис. II 1.36. Поперечные профили улиц в малых населенных пунктах:
а — дорога в насыпи при большой ширине улицы; б — то же, при ширине улицы, ие по-
зволяющей разместить проезжие части для местного движения; в — поперечный профиль
с бордюрами;
1 — проезжая часть автомобильной дороги; 2 — укрепленные обочины; 3 — проезжая часть
дороги для местного движения; 4—совмещенные тротуары и велосипедная дорожка
115
В отдельных случаях, чтобы увеличить ширину проезжей части,
может оказаться необходимым водоотвод с помощью подземных
водостоков.
Количество съездов на полосы местного движения должно
быть сведено к фактически необходимому минимуму. В небольших
населенных пунктах при отсутствии поперечных улиц часто можно
ограничиться оборудованными съездами в концах деревни и од-
ним в середине у площадки для стоянки около сельсовета, прав-
ления колхоза или торговых предприятий. Проезды для местного
движения должны быть укреплены с устройством покрытий облег-
ченных типов из гравия или местных малопрочных каменных ма-
териалов. Толщина слоя укрепления должна соответствовать на-
грузкам и интенсивности местного движения. В противном случае
при недостаточной толщине дорожной одежды образующиеся
колеи и выбоины будут вынуждать местное движение пользовать-
ся проезжей частью для транзитных автомобилей. Наличие вдоль
дороги канав позволит при обеспечении отвода из них воды пре-
дохранить покрытие от загрязнения и будет способствовать улуч-
шению водного режима земляного полотна. Учитывая местное
движение и большую, чем на перегонах, вероятность остановки
автомобилей, в пределах населенных пунктов желательно устраи-
вать дорожную одежду и на обочинах.
Обязательным является устройство в пределах населенных
пунктов тротуаров. В малых населенных пунктах сельского типа
они могут быть облегченного типа в виде неразмокающей в дожд-
ливые периоды года пешеходной дорожки. Откладывание построй-
ки тротуара на период последующей эксплуатации дороги, непра-
вильное и при строительстве новых дорог, является совершенно
недопустимым при реконструкции дорог, работающих обычно
в условиях интенсивной загрузки движением. Тротуары следует
располагать как можно ближе к линии домов, вдоль оград в зави-
симости от рельефа местности, не допуская на них крутых подъемов
и лестниц. Ширина их зависит от количества пешеходов. Тротуа-
ры можно устраивать из местных малопрочных каменных мате-
риалов, кирпичного боя, шлака, песчаного асфальта или бетонных
плиток.
При малой ширине улиц и в более крупных населенных
пунктах нужно переходить на профили городского типа с бордю-
рами (см. рис. III.36, в).
При невозможности поперечного отвода воды с дороги со сто-
ком в канавы примыкающих улиц или по границам прилегающих
к дороге земельных участков может оказаться необходимым уст-
ройство ливневых водостоков с выводом воды в понижения мест-
ности.
Чтобы устранить опасные переходы населения через дорогу за
водой, целесообразно предусматривать дублирование колодцев
и водоразборных колонок с двух сторон дороги напротив друг дру-
га. Расположение их в шахматном порядке не достигает цели, так
как: хождение через дорогу не прекращается. При проложении
116
через сельские населенные пункты дорог I—III категорий участки
высоких насыпей около малых искусственных сооружений нужно
использовать для устройства скотопрогонов, совмещая их с водо-
пропускными сооружениямй.
Для этой же цели можно увеличивать отверстия мостов через
речки в населенных пунктах. Рекомендуется ширина скотопрого-
нов 4,5 м при высоте 2,5 м.
Большое распространение в сельской местности и в рабочих
поселках велосипедов делает во многих случаях необходимым ус-
тройство велосипедных дорожек. Они считаются обязательными
при интенсивности движения по дороге более 250 велосипедов
и мопедов и 2000 автомобилей в сутки. Велосипедисты существен-
но затрудняют движение автомобилей, вынуждая их значительно
снижать скорость. Они являются причиной большого числа тяже-
лых дорожно-транспортных происшествий. Технико-экономические
подсчеты показывают, что расходы на постройку велосипедной
дорожки быстро окупаются повышением средних скоростей дви-
жения автомобилей при отсутствии на дороге велосипедистов. По
данным канд. техн, наук О. А. Дивочкина, при интенсивности
движения 250 автомобилей и 100 велосипедистов в час затраты
на строительство велодорожек окупаются за 2,5 года. Велосипед-
ные дорожки должны продолжаться за пределы населенных пунк-
тов на тем большее расстояние, чем больше численность населе-
ния:
Численность населения, тыс.
чел..................... 3 5 10 25 50 100
Длина велодорожки за преде-
лами населенного пункта, км 1 2 3 4 6 8
Велосипедные дорожки следует располагать за пределами по-
лотна дороги, на полосе отвода не менее чем в 2,5 м от кромки
проезжей части, не соблюдая обязательной параллельности бров-
ке дороги, огибая неровности рельефа и группы деревьев. Хоро-
шо трассировать велосипедные дорожки с внешней стороны па-
раллельных дороге аллейных посадок. Не следует располагать
велосипедные дорожки на обочинах, за исключением высоких на-
сыпей на подходах к мостам.
Велосипедные дорожки в сельской местности можно строить
по облегченным нормативам, выравнивая поверхность проезда
и обеспечивая с нее сток воды.
Покрытия на велосипедных дорожках могут быть облегченного
типа из грунтощебеночных и грунтогравийных смесей, поскольку
в периоды задяжных дождей поездки на велосипедах становятся
невозможными.
В местах пересечения дороги, вдоль которой строится велоси-
педная дорожка, с другими дорогами, необходимо отводить вело-
сипедные дорожки в сторону, чтобы снизить опасность наезда
автомобиля, совершающего крутой поворот, на велосипедиста, пе-
ресекающего дорогу (рис. III.37).
117
Рис. IIL37. Расположение велосипед-
ных дорожек на пересечениях дорог:
J — велосипедная дорожка; 2 — траектория
движения поворачивающих автомобилей
Рис. II 1.38. Планировка стояночной
площадки около придорожного кафе:
1 — здание кафе; 2 — тротуар; 3 — туалет;
4 — островок, отделяющий стоянку
В сельской местности можно рекомендовать сниженные пара-
метры плана и профиля велосипедных дорожек:
Ширина дорожки для одностороннего движения, м........... 0,75
Наибольший продольный уклон, %о • • •..................... 30
Минимальный радиус кривой в плане, м...................... 60
То же, при устройстве виража, м........................... 25
Наименьший радиус выпуклых вертикальных кривых, м . . . 600
То же, вогнутых кривых, м................................ 150
Габарит по высоте, м..................................... 2,5
Минимальное расстояние до бокового препятствия, м . . . 0,5
Условия движения автомобилей в населенных пунктах значи-
тельно ухудшаются при отсутствии оборудованных стоянок.
В этом случае против столовых, магазинов и административных
зданий на обочинах выстраиваются ограничивающие ширину про-
езда ряды автомобилей. Опасность неожиданного появления из-за
них пешеходов вызывает необходимость снижения скоростей авто-
мобилей, проезжающих без остановки. Поэтому реконструкция
участка дороги в пределах населенного пункта должна сочетаться
с обязательным устройством стояночных площадок.
Планировка стояночных площадок во многом зависит от на-
личия мест для их устройства. Площадки должны быть отделены
от дороги и иметь два въезда (рис. III.38).
Значительное количество происшествий в населенных пунктах
происходит в сумерках, когда пешеходы плохо видны водителям.
В связи с уменьшением в это время интенсивности движения
осторожность пешеходов снижается. В сельских населенных пунк-
тах дорога с усовершенствованным покрытием часто становится
излюбленным местом вечерних прогулок молодежи.
Следует считать обязательным установку искусственного осве-
щения в населенных пунктах в следующих случаях:
на дорогах IV категории — у основных мест скопления пешехо-
дов (кинотеатров, клубов, школ, магазинов, стадионов, вокзалов);
118
на дорогах III категории — кроме указанных выше объектов
должны освещаться также автобусные остановки и тротуары;
на дороги I и II категорий — стационарное освещение нужно
устраивать также на перекрестках, пешеходных переходах, стоя*
ночных площадках для автомобилей, мостах с узкой проезжей ча-
стью, кривых с ограниченной видимостью и т. д.
При интенсивности движения более 10 000 авт./сут освещение
дороги на всем протяжении экономически оправдывается ростом
скоростей движения и уменьшением количества дорожно-транс-
портных происшествий. Требования к освещенности установлены
СНиП II-A.9-71. «Искусственное освещение. Нормы проектирова-
ния», а также изменениями и дополнениями к ним от 27.XI.74 г.
Частой ошибкой при устройстве освещения является резкий
переход от освещаемых участков к неосвещенной дороге. Для по-
степенного приспособления глаз водителей к темноте необходимо
предусматривать переходные зоны постепенного уменьшения осве-
щенности протяжением не менее 50—75 м. По той же причине,
если освещаемые опасные участки расположены ближе чем в 250 м
друг от друга, необходимо устраивать непрерывное освещение
дороги, не допуская чередования освещенных и неосвещенных
мест.
Расположение светильников у проезжей части, высоту их под-
веса и расстояния между опорами нужно выбирать путем свето-
технических расчетов, добиваясь по возможности наиболее равно-
мерной освещенности покрытия. Средняя яркость покрытий тро-
туаров, примыкающих к проезжей части, должна быть не менее
половины яркости, нормированной для проезжей части. На тро-
туарах, расположенных далее 5 м от основной проезжей части,
минимальная горизонтальная освещенность должна составлять
0,2 лк. Минимальный уровень яркости покрытия на железнодо-
рожных переездах нормируют в зависимости от категории переез-
да, определяемой интенсивностями движения по железной и ав-
томобильной дорогам и числом пересекаемых железнодорожных
путей, и категории автомобильной дороги.
§ 1П.12. ОБОРУДОВАНИЕ ДОРОГИ ПЛОЩАДКАМИ ОТДЫХА^
МЕСТАМИ СТОЯНОК И АВТОБУСНЫМИ ПОСАДОЧНЫМИ
ПЛОЩАДКАМИ
Дальность автомобильных перевозок возрастает с каждым го-
дом. Увеличивается количество междугородных автобусных ли-
ний, перевозок на большие расстояния скоропортящихся грузов
автомобилями-рефрижераторами, туристских поездок на собствен-
ных автомобилях. Водителям автомобилей требуется периодиче-
ский отдых. Иногда возникает потребность осмотра автомобиля.
На местных автобусных пассажирских линиях необходимы обору-
дованные площадки для посадки пассажиров, павильоны для
ожидания во время непогоды.
119
Поэтому реконструкцию дороги теперь уже нельзя ограничи-
вать только улучшением самой дороги. Необходимо предусматри-
вать одновременное устройство ряда сооружений для обслужива-
ния движения — площадок для кратковременного отдыха в пути,
для осмотра открывающихся с дороги красивых видов (видовые
площадки), для стоянки автомобилей, для ожидания автобусов.
Принципы планировки и места расположения всех этих площадок
несколько различаются [40].
Площадки для отдыха предназначаются для остановки на них
в течение сравнительно короткого времени, не превышающего не-
скольких часов, туристов и водителей автомобилей, осуществляю-
щих дальние перевозки. Расстояние между площадками зависит
от длины маршрута и расположения крупных населенных пунк-
тов. На больших по протяжению дорогах и при транзитном ха-
рактере движения площадки для отдыха могут быть расположены
примерно в 1 —1,5 ч езды друг от друга и предусматривать дли-
тельность стоянки автомобилей до 2—3 ч. Для них нужно выби-
рать места, расположенные в стороне от дороги и обладающие
привлекательностью для едущих — берег реки, озера или моря,
склон холма, с которого открывается красивый вид, в степных
районах — опушка леса, в лесных массивах — большая светлая
поляна. На горных дорогах и в засушливых районах страны оста-
новочные площадки наиболее целесообразно оборудовать у род-
ников и колодцев. В пустынях на остановочных площадках при
невозможности получения воды из буровых скважин могут быть
установлены цистерны с привозной водой^
Поскольку туристы обычно любят отдыхать вблизи от автомо-
билей, желательно, чтобы планировка площадки отдыха преду-
сматривала изолированные места стоянки автомобилей на неко-
тором расстоянии друг от друга. Однако такое расположение сто-
янок, предложенное впервые в ФРГ, имеет ряд неудобств в
отношении содержания ,в чистоте и уборки мусора. Поэтому более ча-
сто площадки для стоянки устраивают вблизи от дороги, отделяя
от нее зелеными насаждениями, а для отдыха едущих оборудуют
зону отдыха, устанавливая на ней скамьи и столы, беседки для
укрытия в дождливую погоду (рис. III.39).
Необходимая вместимость площадок отдыха зависит от интен-
сивности движения по дороге и привлекательности местности, на
которой они расположены. Иногда площадки отдыха рассчитыва-
ют на несколько десятков автомобилей, но всегда предпочтитель-
нее иметь на дороге вместо одной большой несколько небольших
площадок. На площадках отдыха должны быть предусмотрены
туалеты и баки для мусора. На туристских маршрутах желательно
оборудовать очаги для разогревания или приготовления пищи. На
больших площадках отдыха могут быть расположены торговые
павильоны и кафе.
Площадки у заповедников и достопримечательных мест рас-
считывают на более длительное пребывание автомобилей. Их пла-
нировка может предусматривать плотную установку автомобилей,
120
Рис. II1.39. Примеры планировки площадок отдыха [41]:
а — типичная планировка площадки у места с красивыми видами; б — площадка отдыха
у реки; в — использование для площадки отдыха брошенного при увеличении радиуса кри-
вой участка дороги;
1 — скамейки; 2— лестница к реке; 3 — живая изгородь; 4 — новый участок дороги; 5 — бро-
шенный при реконструкции участок дороги
пассажиры которых уходят для осмотра и сразу уезжают после
возвращения.
Площадки для осмотра открывающихся с дороги красивых ви-
дов— на перевалах, над обрывами в горах или у водоема, на под-
ходах к высокому мосту, на возвышенности, откуда открывается
панорама города, могут иметь меньшую вместимость. Их можно
располагать ближе к дороге, отделяя от нее только узким остров-
ком. К местам, откуда открываются красивые виды, можно устра-
ивать пешеходные дорожки. Средняя продолжительность пребы-
вания на видовой площадке обычно не превышает 15—20 минН
Площадки для кратковременных остановок крайне необходимы
на дорогах с интенсивным движением, чтобы водители имели воз-
можность без помех для других автомобилей произвести в случае
необходимости осмотр автомобиля, поправить груз или ожидать
приезда технической помощи. Наиболее рационально размещать
площадки для кратковременной остановки двух-трех грузовых
автомобилей на уширенном земляном полотне, вблтЦи от проез-
жей части, через постоянные интервалы по длине дороги с обеих
ее сторон в шахматном порядке. Чем выше интенсивность движе-
ния, тем больше необходимо площадок. На дорогах с интенсивно-
стью движения от 1500 до 3000 авт./сут можно ограничиваться пло-
щадками, расположенными через 500—750 м. На современных
автомобильных магистралях для этой цели устраивают сплошные
укрепленные полосы вдоль проезжей части.
При реконструкции дорог следует шире использовать возмож-
ность переоборудования под площадки различного назначения,
спрямляемых для сокращения протяжения трассы петель сущест-
вующей дороги (см. рис. III.39, в).
121
//////,
Рис. III.40. Схема расположения пло-
щадок автобусов
Пространство между старой и
новой дорогой при этом часто бы-
вает затруднительно использовать
в сельскохозяйственных целях.
В проекте необходимо продумы-
вать вопрос его р ацион ального
использования.
Оборудованные автобусные
остановки должны рассматривать-
ся как обязательный элемент со-
временной дороги. Автобусы,
останавливающиеся непосредственно на проезжей части дороги для
посадки и высадки пассажиров, сильно стесняют движение других
автомобилей. Выходящие из автобусов и пытающиеся пересечь до-
рогу пассажиры часто становятся жертвами дорожно-транспортных
происшествий. Поэтому на всех автобусных остановках должны
устраиваться специальные уширения проезжей части, обычно на-
зываемые «карманами» (рис. 111.40).
Чтобы пассажиры хорошо видели приближающиеся к ним ав-
томобили, уширения на противоположных сторонах дороги сме-
щают по ходу движения. При этом автобус останавливается, про-
ехав посадочную площадку для встречного движения. Посадочные
площадки целесообразно отделять от основной проезжей части
возвышающимися островками или втопленными в покрытие ке-
рамическими или бетонными плитками. Однако в последнем слу-
чае эффективность устройства карманов будет зависеть от дис-
циплинированности водителей, которым ничто не мешает заезжать
в «карман» лишь частично, останавливаясь на островке. Можно
в порядке компромисса выкладывать островки на лето из борто-
вых камней, убираемых осенью.
Соединительные участки остановочной площадки автобусов
и съездов с дороги к площадкам отдыха, осмотра местности
и к бензозаправочным станциям должны примыкать к проезжей
части дороги под небольшим углом. Для плавности въезда на
площадку без неприятных для пассажиров толчков и резкого при-
тормаживания необходимо устраивать переходно-скоростные по-
лосы. Для полной безопасности движения автобус должен начи-
нать торможение не в пределах основной проезжей части, а на
переходно-скоростных полосах. Длина этих полос, согласно СНиП
П-Д.5-72, зависит от продольного уклона дороги.
§ III.13. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ
ПО ОРГАНИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ
До последнего времени дорожные организации практически не
вмешивались в использование дороги автомобилистами. Установка
дорожных знаков предусматривала цель преимущественно повы-
шения безопасности движения, а не увеличения пропускной спо-
122
собности, причем инициатива в их размещении принадлежала, как
правило, органам ГАИ.
При составлении проекта реконструкции дорог, на которых ин-
тенсивность движения велика, дорожники не могут оставаться без-
различными к тому, как дорога будет справляться с пропуском
движения.
Проектные решения должны предусматривать условия, при ко-
торых на дороге обеспечиваются оптимальные режимы движения,
гарантирующие безопасность, удобство и достаточно высокую про-
пускную способность [15].
Режимы движения по дороге можно характеризовать кривыми
распределения скоростей движения на отдельных створах и эпю-
рой изменения скоростей движения (средних или 85 %-ной обеспе-
ченности) по протяжению дороги. Наилучшие условия движения
без взаимных помех автомобилей соответствуют малому интерва-
лу колебания величин скоростей автомобилей в каждом створе
и постоянству средних скоростей по длине дороги. Необходимые
мероприятия для обеспечения таких условий уже рассматрива-
лись выше в ряде параграфов. Все эти мероприятия являются
взаимно связанными звеньями единого комплекса, направленного
к достижению одной цели.
Выравнивание скоростей движения в каждом отдельном ство-
ре может быть достигнуто следующими мерами: устройством по-
лос для разгона и торможения на пересечениях и примыканиях
дорог для сворачивающих и включающихся в транспортный поток
с примыкающей дороги автомобилей (переходно-скоростные поло-
сы) ; постройкой дополнительных полос для медленно едущих
автомобилей на подъемах; принудительным ограничением скоро-
стей движения наиболее быстрых автомобилей; запрещением дви-
жения по дороге тихоходных транспортных средств с одновремен-
ным обеспечением возможности их движения по параллельным
местным дорогам; запрещением обгонов на отдельных участках;
снятием с дороги движения пешеходов и велосипедистов путем
устройства тротуаров и велосипедных дорожек.
Для обеспечения постоянных или изменяющихся в допускае-
мых пределах скоростей движения на смежных участках дороги
могут быть предусмотрены следующие мероприятия:
перестройка в процессе реконструкции дороги участков, вызы-
вающих снижение скорости (увеличение радиусов кривых в плане,
доведение видимости до необходимых значений, смягчение корот-
ких крутых подъемов и т. д.);
ограничение скоростей движения на участках, где высокие ско-
рости угрожают опасностью дорожно-транспортных происшествий
(установка знаков, указывающих водителям рекомендуемую ско-
рость) ;
принудительное противодействие движению автомобилей с вы-
сокими скоростями путем устройства на дороге трясущих («шумо-
вых») полос из крупнозернистой поверхностной обработки [52].
При наезде на них с большой скоростью возникает неожиданная
123
для водителя тряска автомобиля, которая вынуждает его снизить
скорость до удобных для движения значений;
использование при обстановке дороги ограждениями и посадке
придорожных насаждений принципов зрительного ориентирования
водителей. Уверенность водителей в дальнейшем направлении до-
роги способствует движению без снижения скорости при прибли-
жении к участкам ограничения видимости и, наоборот, искусствен-
ное создание неясности дальнейшего направления, например по-
садка группы деревьев по продолжению оси дороги на кривой,
приводит к уменьшению скоростей движения;
обеспечение правильного использования водителями полос дви-
жения на проезжей части путем нанесения разметки, а в некото-
рых случаях и устройства разделительных островков на кривых
и пересечениях в одном уровне.
Внимательное, преследующее единую цель — обеспечение по-
стоянной или плавно меняющейся скорости движения по дороге —
проектирование всех указанных мероприятий должно стать обя-
зательным элементом разработки проектов реконструкции дорог.
Исходными данными для проектирования организации движения
по дороге, должны являться графики скоростей движения, пропуск-
ной способности, коэффициентов аварийности или безопасности
движения. Совместный анализ этих материалов дает возможность
наметить места установки дорожных знаков и ограждений, а так-
же типы разметки проезжей части. Обоснованное назначение на
дороге мест, где необходима установка предупреждающих дорож-
ных знаков, является очень трудной задачей.
В условиях степного равнинного рельефа может оказаться по-
лезным предупредить водителей и о неожиданном 40%0-ном за-
тяжном спуске по склону глубокой балки. С другой стороны, фор-
мальное соблюдение требований к знаку «Извилистая дорога» на
горных дорогах привело бы к чрезмерно частой его установке.
Из определения понятия о коэффициентах безопасности следу-
ет, что величина того или иного геометрического элемента дороги
сама по себе еще не характеризует опасности возникновения до-
рожно-транспортных происшествий. Имеет значение отношение
скоростей, с которыми автомобиль приближается к тому или ино-
му месту и проезжает его.
Хорошим вспомогательным средством для разработки схемы
расстановки знаков при составлении проекта реконструкции до-
рог является линейный график, на котором приведены эпюры ско-
ростей движения, график изменения расстояния видимости, места
дорожно-транспортных происшествий и установленные дорожные
знаки. Сопоставление мест концентрации дорожных происшествий
с изменениями скорости движения, как правило, дает возможность
выявить наиболее опасные места.
Более легко наметить места установки ограждений на участ-
ках, где съезд автомобиля с дороги может послужить причиной
аварии с тяжелыми последствиями. График коэффициентов безо-
пасности не может служить единственным указателем опасных
124
мест. Резкое снижение скорости
движения и в этом случае косвен-
но указывает на наличие опасно-
сти, но необходим одновременный
дополнительный анализ состоя-
ния придорожной полосы.
На кривой малого радиуса,
расположенной в невысокой насы-
пи с пологими откосами, при ров-
ной поверхности придорожной
полосы съезд автомобиля с доро-
ги менее опасен, чем удар в же-
лезобетонное ограждение балоч-
ного типа. В то же время для вы-
сокой пойменной насыпи с широ-
кими укрепленными обочинами,
где движение происходит с высо-
кими скоростями, ограждение не-
обходимо, хотя коэффициент без-
Рис. Ш.41. Схема для определения
места установки ограждений:
а — около устоя моста; б — около крутого
обрыва;
1 — ограждение; 2 — траектория движения
автомобилей; 3 — устой моста
опасности движения для такого
участка имеет высокое значение. Поэтому ограждения автомобиль-
ных дорог необходимы на всех участках, где выезд автомобиля
представляет значительную опасность.
В первую очередь ограждают следующие места: подходы
к мостам; насыпи с подпорными стенками; участки, проходящие
вдоль водотоков и с нагорной стороны железных дорог, если рас-
стояние до них менее 10 м или наклон к ним местности круче 1 : 3;
кривые малого радиуса или резко изменяющие предшествующее
плавное направление дороги; кривые с радиусом, существенно
меньшим, чем предшествующая кривая; участки, подверженные по
данным эксплуатационной службы образованию гололеда; насыпи
выше 2 м при любой крутизне откоса; опоры путепроводов и от-
дельные деревья на разделительной полосе; устои путепроводов
на обочинах; порталы тоннелей; расположенные вблизи от проез-
жей части выходы скал на откосах выемок; нижние части затяж-
ных спусков; отдельные мелкие препятствия (столбы, дорожные
знаки, мачты освещения) вблизи от магистральных дорог.
Пока еще мы не располагаем данными, которые позволили бы
оценить относительную опасность перечисленных выше мест. Уста-
новленные на них ограждения должны погашать энергию авто-
мобиля, изменившего направление движения и съезжающего с
дороги.
В первую очередь должны ограждаться массивные предметы,
удар о которые может разрушить автомобиль и угрожает гибелью
его пассажирам, а также участки дороги, где автомобилю грозит
падение с большой высоты.
Ограждения должны непосредственно перекрывать опасное ме-
сто. Границы их установки можно определить посредством сле-
дующего приема (рис. III.41). По аналогии с правилами посадки
125
придорожных аллейных насаждений можно принять, что расстоя-
ние от края дороги до опасного места должно быть не менее 5 м.
Находим такое место на плане дороги.
Конец ограждения в запас надежности находим, учитывая воз-
можный угол отклонения испортившегося в этом месте автомобиля,
который принимается равным 30°.
Желательно, чтобы разработке проекта нанесения разметки на
покрытие предшествовали наблюдения за использованием проез-
жей части автомобилями, в частности выявление мест систематиче-
ских заездов автомобилей на полосу встречного движения на
кривых.
Это дает возможность в наибольшей мере учесть удобство дви-
жения для водителей и одновременно наиболее эффективно устра-
нить места опасных нарушений режима движения.'
Разметка проезжей части в первую очередь необходима на
участках дорог, где водители автомобилей испытывают затруднения
в выборе направления и безопасного режима движения и где у них
из-за несоответствия этого режима динамическим возможностям
автомобиля может появляться желание нарушить правила дорож-
ного движения.
Виды разметки должны учитывать режимы движения. Разметка
должна заблаговременно, до приближения к опасному участку,
намечать правильную траекторию движения автомобиля, предо-
ставляя водителю достаточно времени для ориентировки и осуще-
ствления маневра.
Поэтому протяжение переходных участков должно зависеть от
скорости движения по дороге.
В зависимости от величины коэффициента безопасности можно
рекомендовать нанесение следующих видов разметки:
при /С < 0,4 запрещение обгона с выездом на полосу встречно-
го движения, а при многополосной проезжей части также пере-
строение автомобилей с одной полосы движения на другую;
при /С = 0,4—0,6 запрещение обгона;
при К = 0,6—0,8 чередование в соответствии с условиями ви-
димости разметки из параллельных сплошной и пунктирной линии,
выделяющих участки разрешения обгона только для автомобилей
одного из двух направлений.
Не следует злоупотреблять нанесением сплошной осевой линии,
запрещающей обгон. Применять ее нужно только на опасных
участках.
В частности, на подъемах она целесообразна только при протя-
жении их менее 300 м.
При более длинных подъемах можно ограничиться запрещением
выезда на полосу встречного движения только в пределах располо-
женных по концам подъема выпуклой и вогнутой вертикальных
кривых и на участке 50 м до и после них.
На кривых с радиусами более 450 м запрещать обгоны не сле-
дует, так как наблюдения показывают, что при обеспеченной
видимости они осуществляются беспрепятственно. При радиусах
126
менее 450 м целесообразно запрещать обгон автомобилям, следую-
щим по внутренней полосе движения, так как видимость дороги
часто ограничивается для их водителей следующим впереди авто-
мобилем.
Очень эффективна разметка проезжей части на мостах, сни-
жающая влияние на водителя возвышающихся перил и тро-
туаров и способствующая тем самым повышению скоростей и сни-
жению опасности дорожных происшествий.
Разметка проезжей части и расположение указательных знаков
должны быть строго увязаны между собой. Недопустимо часто
наблюдающееся противоречие их указаний, например пунктирная
осевая разметка на кривой, у которой установлен знак кривой ма-
лого радиуса.
При реконструкции дорог без сплошной перестройки, обеспе-
чивающей движение с расчетной скоростью, большое значение при-
обретает правильное назначение допускаемых скоростей. Прак-
тика свидетельствует, что требования знаков ограничения скорости
движения наименее строго по сравнению с указаниями других
знаков соблюдаются водителями, которые превышают указанную
в опасном месте скорость в среднем на 10—15 км/ч, а требования
необоснованно установленных знаков при отсутствии надзора за
движением вообще не соблюдаются.
Наблюдения канд. техн, наук М. Б. Афанасьева и инж.
А. И. Булатова показали, что на ограничивающих знаках нужно
указывать скорость, соответствующую 85%-ной обеспеченности
скоростей прохождения транспортного потока через данный
участок.
Перед особо опасными кривыми может оказаться полезной
установка индивидуальных указателей, предупреждающих о рас-
положенном впереди опасном участке и рекомендующих безопас-
ную скорость движения.
В особенно опасных местах, на которые недопустим въезд
с высокими скоростями, развиваемыми на предшествующих участ-
ках (железнодорожные переезды в одном уровне, примыкания
второстепенных дорог к магистральным и т. д.), можно предусмат-
ривать так называемые трясущие полосы — устроенные на проез-
жей части поперечные полосы крупнозернистой поверхностной
обработки шириной 1 м.
Они получают в последние годы все большее распространение
за рубежом.
Тряска и шум, возникающие при въезде на участок с трясущи-
ми полосами, вызывают непроизвольное снижение скорости води-
телями.
Наблюдения А. Садырходжаева и К. Азизова показали, что
большинство водителей автомобилей начинает снижать скорость
еще до въезда колес на неровности дорожного покрытия, т. е. повы-
шение эмоциональной напряженности водителей возникает, как
только они замечают перед собой на дорожном покрытии непонят-
ные полосы.
127
Глава IV
ПЕРЕСТРОЙКА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
§ IV.1. СНИЖЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
В ПРОЦЕССЕ СЛУЖБЫ ДОРОГИ
В процессе службы дороги под влиянием природных сил и воз-
действием транспортных нагрузок прочность земляного полотна
снижается и в нем начинают возникать деформации.
Изменение водно-теплового режима земляного полотна, осо-
бенно на автомобильных дорогах с водонепроницаемыми покры-
тиями, даже при благоприятных условиях увлажнения вызывает
в грунте сложные физико-химические процессы. Влажность и плот-
ность грунтов в течение года претерпевают существенные измене-
ния, которые отражаются на условиях работы дорожных одежд
и сокращают срок их службы.
На многих старых дорогах неоднородные и неравномерно
уплотненные грунты земляного полотна при промерзании подвер-
гаются морозному пучению, вызывающему образование трещин
на покрытиях. Через трещины весной в верхнюю часть земляного
полотна проникает поверхностная вода, способствуя увлажнению
грунтов.
Весной при оттаивании ледяных линз и прослоек в земляном
полотне появляется свободная вода и его прочность снижается.
Величина модуля упругости при этом падает иногда на 25—40%,
что сопровождается образованием на дорожных покрытиях раз-
рушений, особенно если коэффициент прочности дорожных одежд
(отношение фактически выдерживаемой нагрузки к расчетной)
/Спр 0,8. На покрытиях автомобильных дорог, часто имеющих
заниженное земляное полотно и изношенное каменное основание,
весной обычно образуется сетка трещин в виде паутины, что сви-
детельствует о переувлажнении грунтов верхней части земляного
полотна. При интенсивном движении грузовых автомобилей и авто-
бусов на покрытиях нежесткого типа возникают просадки и колеи.
В них задерживается поверхностная вода, также проникающая
через трещины в земляное полотно. Даже при прочных дорожных
одеждах поверхностная вода просачивается в тело насыпей. Наибо-
лее интенсивное просачивание наблюдается в местах сопряжения
проезжей части с обочинами.
Установлено, что в процессе службы дорог в районах избыточ^
ного увлажнения с течением времени свойства грунтов верхней
части земляного полотна ухудшаются.
При наличии усовершенствованных водонепроницаемых покры-
тий существенно уменьшается воздухообмен грунтов верхней части
земляного полотна с атмосферой. В результате повышенной влаж-
ности грунта, особенно, если в боковых резервах или канавах
застаивается вода, пылеватые покровные суглинки через 15—20 лет
123
превращаются в районах II дорожно-климатической зоны в оглеен-
ные. Другими словами, связные грунты как бы своеобразно «ста-
реют» в земляном полотне. На многих автомобильных дорогах
нечерноземной зоны, имеющих заниженное земляное полотно,
прочность грунтов постепенно снижается, соответственно умень-
шается и прочность дорожных одежд. Поскольку интенсивность
автомобильного движения с каждым годом возрастает, происходит
постепенное уменьшение величины коэффициента прочности /СПр-
Откосы глубоких выемок и высоких насыпей также подвержены
деформациям. К их поверхностным деформациям относят:
сползание дернового покрова по откосу выемки. Происходит
оно в основном при связных грунтах после оттаивания;
воронкообразные или трубчатые выносы, которые образуются
в местах выклинивания грунтовой воды или размывов на участ-
ках, где песок залегает под менее фильтрующим грунтом;
поверхностные сплывы иловатых грунтов при значительном
расходе просачивающейся из откосов грунтовой воды.
Разрушения откосов, захватывающие большие объемы, наблю-
даются: в результате просадок с образованием уступов, происхо-
дящих при высоком подъеме грунтовых вод; при образовании
в пластических грунтах оцолзней, сползающих по круглоцилинд-
рическим поверхностям, которые большей частью не распростра-
няются более чем на 6 м от бровки выемки; при сползании «бло-
ками» по наклонной поверхности плотных подстилающих пород
по тонким прослойкам, содержащим напорную воду, или по слою
размягченных пластичных грунтов.
Природа поверхностных деформаций выемок и высоких насы-
пей чаще всего связана с образованием в грунте в течение зимы
ледяных линз и прослоек, ориентированных параллельно откосам,
т. е. поверхностям, по которым происходит теплообмен. При оттаи-
вании, особенно в дождливое время, когда грунт дополнительно
насыщается влагой, верхняя часть откосов сползает. Плоскость
сползания обычно совпадает с границей сезонного промерзания.
Сплывы чаще наблюдаются на южных, чем на северных, отко-
сах, благодаря большей скорости оттаивания и потому большему
содержанию в порах глинистых грунтов свободной воды.
Плохо уплотненное земляное полотно подвержено размывам,
особенно при отсыпке его из макропористых грунтов, черноземов
и пылеватых грунтов в районах с большим количеством выпадаю-
щих осадков и пересеченным рельефом местности. В степных райо-
нах Кубани и центральных черноземных областях нередки случаи,
когда неукрепленные водоотводные канавы при продольном укло-
не, превышающем 20—30 % о» в течение одного года превращаются
в глубокие рвы.
Таким образом, деформации земляного полотна всегда свя-
заны с морозным пучением, сплывами откосов и их размывом,
а также с размывом канав и обочин. Чтобы вылечить подвержен-
ное деформациям «больное» земляное полотно, необходимо знать
его водно-тепловой режим.
5—512
129
§ IV.2. СВЯЗЬ ПУЧИНООБРАЗОВАНИЯ С ВОДНО-ТЕПЛОВЫМ
РЕЖИМОМ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
В осенне-зимний период влажность верхних слоев земляного
полотна увеличивается в результате проникания поверхностных
вод через трещины покрытия, обочины и разделительную полосу,
а также перемещения влаги из глубинных слоев грунта и боковых
канав под дорожную одежду. Промерзание грунта земляного по-
лотна представляет собой тепломассообменный процесс, связан-
ный с непрерывной миграцией влаги в двухфазном состоянии (жид-
кая фаза и пар) и фазовыми превращениями: льдообразованием,
испарением и конденсацией.
Земляное полотно промерзает по ширине неравномерно. Влага
из нижней его части и с боков перемещается по направлению
к дорожной одежде, где температура грунта наиболее низкая
(рис. IV.1). Коэффициент температуропроводности дорожной
одежды в 1,5—2 раза выше, чем грунта на обочинах, и особенно
растительного грунта разделительной полосы. Влага под действи-
ем разности температур перемещается кверху. В зависимости от
продолжительности зимы и температуры ледяные кристаллы в те-
чение нескольких месяцев увеличиваются в объеме и покрытие
подвергается морозному пучению.
На поверхности проезжей части появляются деформации, иног-
да приводящие к разрушению дорожной одежды. Места внешнего
проявления деформаций часто называют пучинами.
Процесс пучинообразования является круглогодичным и про-
ходит последовательно пять стадий увлажнения (рис. IV.2).
Первая с т а д и я — начальная, связанная с осенним перио-
дом увлажнения. Влажность верхней части земляного полотна
вследствие инфильтрации свободной воды повышается до IFe
(0,65—0,7) IFT, где — нижняя граница текучести грунта.
Стадия продолжается до установления среднесуточной температу-
ры воздуха —5° С. В это время пучение еще не наблюдается.
Избыток свободной воды g в грунте отсутствует. Модуль упруго-
сти грунта при водонепроницаемых покрытиях и хорошем со-
стоянии задернованных обочин всего на 10—15% меньше,
чем летом.
Вторая стадия — зимнее накопление влаги. При промер-
зании грунта накопленная с осени влага перераспределяется.
С понижением температуры воздуха граница промерзания опуска-
ется, вызывая подтягивание влаги из талого слоя грунта в мерз-
лый. При сильных морозах (скорость промерзания по оси проез-
жей части vn не менее 4,5—5 см/сут) граница промерзания
опускается быстро и влага из более глубоких теплых слоев грунта
не успевает переместиться в верхнюю часть земляного полотна.
При скорости 2,5 см/сут в грунте происходит интенсивное
льдообразование, сопровождающееся неравномерным морозным
пучением покрытия, приводящим к ухудшению его транспортно-
эксплуатационных качеств.
130
Во время этой стадии в пер-
вую половину зимы при погодных
условиях, близких к средней мно-
голетней норме, в центральных,
северных и северо-западных рай-
онах европейской части СССР
влажность верхней части земля-
ного полотна повышается до
(0,75—0,85) Резко увеличи-
вается и морозное пучение.
Третья стадия — вымер-
зание воды из песчаного подсти-
лающего слоя дорожной одежды
и установление равновесного со-
стояния влаги в грунтах верхней
части земляного полотна. В этот
период наблюдается наиболее
низкая зимняя температура. Глу-
бина промерзания z почти дости-
гает максимума. По мере увеличе-
ния глубины увеличивается пуче-
ние. К концу третьей стадии пуче-
ние достигает максимума. Влаж-
ность земляного полотна практи-
чески не изменяется, влажность
песчаного подстилающего слоя
большей частью снижается из-за
происходящего вымерзания. В
южных районах с мягкими зима-
ми, а также в районах с высокой
влажностью воздуха вымерзание
может и не наблюдаться.
Четвертая стадия — на-
сыщение земляного полотна вла-
гой. По мере оттаивания влаж-
ность грунта резко повышается.
Морозное пучение уменьшается.
Одновременно снижается модуль
упругости грунта £0- Избыток сво-
бодной воды <7, выделяющейся в
земляном полотне, отжимается по
трещинам и порам грунта в коры-
то под действием движущихся
грузовых автомобилей.
Повышение влажности связа-
но с инфильтрацией свободной
воды и конденсацией у верхней
границы промерзания водяных
паров. Относительный процент*
5*
Рис. IV. 1. Неравномерность промер-
зания и оттаивания земляного полот-
на на автомобильных дорогах Мос-
ковского узла:
1 — максимальная граница промерзания;
2—границы оттаявшего грунта (сверху по
датам), 3— свободная вода, выделившаяся
при оттанванин ледяных прослоек; 4 — на-
правление отжатня свободной воды в пе-
риод оттаивания грунтов; 5—сплошной
песчаный слой; 6 — основание дорожной
одежды; 7 — асфальтобетонное покрытие;
8—снег; 9 — уровень воды в канаве под
снегом (25/III); 10 — ледяной слой иа обо-
чинах (20/IV); 11— направление движения
влаги по незамерзающим пленкам на по-
верхности грунтовых частиц к границе
промерзающего грунта
Рис. IV.2. Схема закономерности из-
менения во времени морозного пуче-
ния /гПуч, модуля упругости Eq и
влажности IF грунтов земляного по-
лотна во II и III дорожно-климати-
ческих зонах:
1 — влажность песчаного подстилающего
слоя; 2 — влажность грунта верхней части
земляного полотна; 3— кривая промерза-
ния; 4 — кривая оттаивания; 5 — ледяные
линзы и прослойки; z — глубина промер-
зания; I—V — стадии изменения влажности
грунта
131
конденсационной воды по отношению к общему притоку воды, по-
ступающему в корыто, увеличивается с приближением к югу.
Процесс изменения влажности земляного полотна зависит от
скорости оттаивания. Чем продолжительнее затяжная весна (ноч-
ные заморозки сменяются теплыми солнечными днями без осад-
ков), тем быстрее вследствие испарения днем и морозного вымер-
зания ночью уменьшается влажность грунта и, следовательно,
меньше вероятность снижения модуля упругости грунта Ео. В годы
с затяжной весной деформации на покрытиях почти не наблюда-
ются. При дружной весне, характеризуемой скоростью оттаивания
7—8 см/сут, наоборот, увеличивается количество деформаций на
покрытиях из-за снижения прочности грунта и материала подсти-
лающего слоя.
Осадки, выпадающие в период дружной весны, особенно если
их количество превышает 60 мм, способствуют дополнительному
увлажнению грунтов, которое может достигнуть величины, пре-
вышающей (0,854-0,9) Гт. При столь значительной средней влаж-
ности грунтов верхней части земляного полотна в центральных
районах европейской части СССР удельный приток свободной во-
ды в корыто нередко достигает 5—7 л/м2 в сутки. Процесс ее от-
жатия продолжается, пока влажность связных грунтов не снизится
до We, меньшей (0,74-0,75) IVT, и верхняя граница оттаивания не
опустится глубже 1—1,2 м, что соответствует мощности несущего
слоя грунта при современной расчетной нагрузке.
Чем эффективнее работают дренирующий слой и дренажные
устройства, тем быстрее восстанавливается летний режим земля-
ного полотна, а потому быстрее повышается и модуль упругости
грунта.
Пятая стадия — восстановление летнего водно-теплового
режима земляного полотна при полном оттаивании. В грунтах
остается лишь местами капиллярно-разомкнутая (подвешенная)
вода, горизонт которой в центральных и северо-западных районах
европейской части СССР обычно расположен глубже 1 м. Умень-
шение влажности и увеличение плотности грунта связаны с вы-
сокой испаряющей способностью земляного полотна, особенно в на-
сыпях, и опусканием уровня подземных вод . почти до летней от-
метки.
Рассмотренная в общем виде закономерность изменения влаж-
ности относится лишь к верхней части земляного полотна глуби-
ной до (2,54-3,0) D от поверхности проезжей части, где D — диа-
метр отпечатка колеса расчетного автомобиля.
Влажность грунтов, залегающих ниже 1,5—1,8 м, остается
почти постоянной в течение года, даже в лесных районах II до-
рожно-климатической зоны, лишь незначительно повышаясь во
время четвертой стадии. В лесных районах III зоны, где глубина
промерзания г^1 м, влажность связных грунтов нижней части
земляного полотна (по данным ХАДИ) практически стабильна.
В степных районах IV и V зон, начиная с глубины 0,8—1,0 м, за-
легает так называемый «мертвый» горизонт, имеющий постоянную
132
влажность (за исключением районов искусственного орошения
и засоленных грунтов).
На влажность верхней части земляного полотна оказывают
существенное влияние тип покрытия и общая толщина дорожной
одежды. С ее увеличением уменьшаются пределы колебания влаж-
ности, а также модуль упругости грунтов. При толщине современ-
ных дорожных одежд 0,65—0,85 м влажность верхней части зем-
ляного полотна изменяется в соответствии с синусоидой средне-
годичного цикла, что упрощает теорию расчета его водно-тепло-
вого режима.
Циклическое изменение водно-теплового режима земляного по-
лотна, особенно в зоне хвойно-лиственных лесов с подзолистыми
и заболоченными грунтами сопровождается усиленным протека-
нием процессов оглеения.
Во II дорожно-климатической зоне через 15—20 лет службы
дороги прочность покровных глинистых грунтов, уложенных в на-
сыпь или прикрытых водонепроницаемой дорожной одеждой, при
нулевом профиле земляного полотна значительно снижается.
Оглеенные глинистые грунты почти всегда находятся в земля-
ном полотне в увлажненном состоянии, представляя собой при
относительной влажности более (0,754-0,8) WT иловатую упруго-
вязкую массу зеленоватой окраски. Структура таких грунтов иная,
чем в резервах, из которых возводилась насыпь. Модуль упругости
их в 2—3 раза меньше, чем грунтов придорожной полосы при оди-
наковой степени плотности. Такое изменение грунтов в земляном
полотне (их «старение») происходит тем медленнее, чем выше
рабочая отметка насыпи. Поэтому при реконструкции дорог особое
внимание следует уделять участкам с заниженным земляным по-
лотном, принимая для них больший коэффициент запаса прочно-
сти при проектировании дорожных одежд.
В соответствии с рассмотренными выше закономерностями
водно-теплового режима и следует изучать состояние земляного
полотна перед его реконструкцией.
Морозное пучение нужно определять во время третьей стадии,
а значение модуля упругости грунта и удельного избытка свобод-
ной воды — при четвертой стадии.
§ IV.3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Для расчета толщины дорожных одежд на реконструируемых
участках дорог необходимо располагать такими характеристиками
грунтов, как: модуль упругости Ео, сцепление с, угол внутреннего
трения ср, удельный избыток воды q, поступающей в корыто из
грунта при оттаивании, относительный коэффициент морозного
пучения /СПуч, а также глубина их промерзания z. Прочность до-
рожных одежд прежде всего зависит от прочности земляного
133
полотна, которая на реконструируемых дорогах, как правило,
очень неоднородна, особенно на участках, расположенных в низ-
ких насыпях.
Оценка грунта по относительной плотности /Со в долях от стан-
дартного уплотнения при оптимальной влажности Wo не дает до-
статочных оснований для суждения о прочности земляного полот-
на. При реконструкции земляного полотна нельзя пользоваться
табличными значениями прочности грунтов, необходимо исходить
из их значений, определенных в полевых условиях.
Наиболее распространенным критерием прочности грунтов
является их модуль упругости, который с необходимой надеж-
ностью может быть определен непосредственно на уплотненном
земляном полотне. Методика определения модуля упругости грун-
та, разработанная в СССР [21, 26], заключается в измерении про-
садок постепенно загружаемого жесткого штампа диаметром 70 см
до удельного давления рк, соответствующего давлению расчетного
автомобиля.
Наряду с испытаниями на дороге рекомендуется определять
модуль упругости и в карьере, из которого берут грунт для досып-
ки земляного полотна, чтобы сравнить установленные значения
модуля упругости грунтов реконструируемого земляного полотна
и карьера. Одновременно должны быть определены влажность
и плотность тех же грунтов для сравнения со значениями опти-
мальной влажности и максимальной плотности, установленными по
методу стандартного уплотнения. Наиболее целесообразно исполь-
зовать для этой цели радиоизотопные приборы.
'Модуль упругости грунтов земляного полотна может быть так-
же определен расчетом по результатам испытаний дорожных
одежд проездом передвижных испытательных установок (см.
§ П.З). Применяют также высокопроизводительные установки ди-
намического нагружения. В этом случае модуль упругости опре-
деляют по нагружению штампа при ударе груза, падающего на
пружину, установленную на жесткий штамп.
Хотя работа грунта при кратковременном нагружении ближе
к условиям воздействия на него колес проезжающих автомобилей,
при расчете дорожных одежд исходят из статических значений
модулей упругости Ео. Переход от динамического модуля упругости
Ео к статическому возможен по корреляционным графикам
(рис. IV.3).
Используя установки динамического нагружения, можно не
только определить расчетные значения модуля Ео, но и обосно-
ванно назначать толщину отсыпаемых слоев грунта, а также тре-
буемое количество проходов уплотняющих машин, что повысит
однородность земляного полотна. В настоящее время установлены
достаточно надежные расчетные значения статических модулей
упругости при разных относительных влажностях грунтов [21].
Поэтому при опытном определении величины модулей упругости
необходимо стремиться, чтобы значение влажности было близким
к расчетному для земляного полотна (табл. IV. 1).
134
я)
6)
Рис. IV.3. Зависимость статического Ест и динамического Еди модулей упругости
от относительной влажности для наиболее распространенных грунтов (по данным
А. М. Шака и Ю. М. Яковлева):
— легкий суглинок (содержание песка 75%, граница текучести WT =26%, число пластично-
сти 8,5%, максимальная плотность по методу стандартного уплотнения 1,75 г/см3); б — тяже-
лый суглинок (содержание песка 48%, число пластичности 13%, граница текучести W ,г=31 %,
максимальная плотность 2 г/см3);
У — статическое нагружение; 2 — кратковременное (динамическое) нагружение; U7 — влаж-
ность грунта при испытании
Величины угла внутреннего трения ф и сцепления с при расче-
тах можно принимать по таблицам, приведенным в нормативной
литературе [21].
При реконструкции земляного полотна весьма большое значе-
ние имеет учет коэффициента относительного морозного пучения:
/СПуч=-^_ 100%, (IV.1)
где Л/г — высота пучения; z— глубина промерзшего слоя грунта земляного
полотна.
Таблица IV. 1
Дорожно-климати- ческая зона Тин местности по условиям увлажнения Влажность в долях для грунтов
супесей непылеватых \ суглинков иепылевачых и глии супесей и суглинков пылеватых
крупных легких
I 1 0,65 0,7 0,75 0,8
2 0,70 0,75 0,8 0,85
I 3 0,75 0,8 0,85 0,90
III 1 0,6 0,65 0,7 0,75
2 0,65 0,7 0,75 0,8
3 0,7 0,7 0,75 0,8
IV 1 0,6 0,6 0,75 0,7
2 0,6 0,65 0,7 0,75
3 0,65 0,65 0,7 0,75
V 1 0,6 0,6 0,6 0,65
2 0,6 0,6 0,65 0,70
3 0,65 0,65 0,7 0,75
135
Таблица IV>2
Группа грунтов Название грунта по пу- чинистости Наименование грунта по гранулометрическому составу Тип мест- ности ПО условиям увлажнения Среднее значение ^пуч’ %
I Непучини- Песок гравелистый, крупный и сред- 2-3 1
стый ней крупности с содержанием частиц мельче 0,05 мм менее 2%
То же, ио с содержанием частиц мельче 0,05 мм меиее 15%, а также песок мелкий с содержанием частиц мельче 0,05 мм меиее 2% 2—3 1
II Слабопучи- Песок мелкий с содержанием ча- 1 1—2
нистый стиц мельче 0,05 мм менее 15%, а так- же супесь легкая и легкая крупная
Песок мелкий с содержанием частиц мельче 0,05 мм менее 15%, супесь легкая крупная 2—3 1—2
III Песок пылеватый, супесь пылева- тая, суглинок легкий, тяжелый, тя- желый пылеватый, глины 1 2—4
IV Пучииистый Супесь легкая, суглинки легкий и тяжелый, глииы 2-3 4-7
Супесь тяжелая пылеватая, сугли- нок легкий, глины 1 4-7
V Очень пучи- Песок пылеватый, супеси пылева- 2—3 7-10
нистый тые, суглинок тяжелый пылеватый *
VI Чрезмерно Супесь тяжелая пылеватая, сугли- 2-3 10
пучинистый нок легкий пылеватый
По степени морозного пучения грунты делят на шесть групп
(табл. IV.2).
Значение КПуч щебенистых, гравелистых и дресвяных грунтов
при содержании в них более 15% частиц размером мельче 0,05 мм,
ориентировочно принимаемое таким же, как и для пылеватого пес-
ка, нуждается в лабораторной проверке.
Методика нахождения расчетной глубины промерзания z, на-
блюдаемой к концу третьей стадии пучинообразования, широко
освещена в литературе [11, 26].
§ IV.4. РАСЧЕТ ИЗБЫТКА СВОБОДНОЙ ВОДЫ
В ВЕРХНИХ СЛОЯХ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
При уширении проезжей части отметка наиболее пониженной
точки дна корыта всегда ниже, чем у корыта существующей до-
рожной одежды.
При реконструкции земляного полотна необходимо знать коли-
чество свободной воды, поступающей в период четвертой стадии
увлажнения в уширение корыта из основания старой дорожной
одежды. Подстилающий их слой, устроенный из песков, при пыле-
ватых грунтах земляного полотна бывает, как правило, значитель-
136
но заилен. На дорогах, находившихся в эксплуатации свыше
20—25 лет, он обычно имеет коэффициент фильтрации Д', не пре-
вышающий 0,5 м/сут.
Общее количество воды, поступающей за весенний период сни-
зу и с боков в корыто, составляет
Q1 = A0(IFOT — 0,75Гт) у0,01, (IV.2)
где Wot — естественная весенняя влажность грунта в конце третьей стадии
или начале четвертой стадии увлажнения, но не позже полного оттаивания до-
рожной одежды, % по массе; WT — граница текучести грунта, % по массе;
/г0 — расчетная толщина слоя грунта, из которого вода отжимается в корыто, м;
у — объемная масса грунта, т/м3.
Весенняя влажность грунта IF0T должна соответствовать рас-
четному году. Для ее надежного определения нужны многолетние
наблюдения. Поскольку для каждой дороги их организовать не-
возможно, приходится пользоваться значениями влажности, уста-
новленными в год проводимых изысканий, вводя в них поправоч-
ные коэффициенты. Однако при этом существенно снижается
достоверность значения весенней влажности для расчетного
года.
Предложены также теоретические методы расчета величины
IFot [Н, 61].
Расчетную толщину слоя грунта принимают равной ho = 4D —
— d, где D — диаметр круга, равновеликого отпечатку спаренных
колес расчетного автомобиля, d — толщина дорожной одежды.
В земляное полотно весной также проникает и поверхностная
вода через трещины покрытия, обочины и разделительные полосы.
Величина этого притока составляет
2j Гсв”<7з4“<7л4“#о’ (IV.3)
где q3— количество поверхностной воды, проникающей в песчаиые подсти-
лающие слои через разделительную полосу во время оттаивания земляного полот-
на, л/м2 сут; qn — то же, но через трещины покрытия и швы цементобетонных
покрытий, л/м2 сут; qo — то же, но через обочины, л/м2 сут.
Отсюда суммарный удельный избыток свободной воды:
?=1000^ + 2?св=1000^+<73+<7п+<7о, (IV.4)
* ОТ * 01
где Гот — продолжительность четвертой стадии. Средние ее значения для
оттаивания земляного полотна до глубины /г0 даны в табл. IV.3.
Для выемок, где грунт оттаивает медленнее, чем в насыпях, зна-
чения Гот необходимо повышать на 15—25% в зависимости от их
глубины. Значения Тот рекомендуется принимать в запас прочно-
сти применительно к дружной весне, а также с учетом типа по-
крытия.
При многолетних наблюдениях было установлено, что в раз-
личных районах при хорошо спланированных разделительных по-
137
лосах с густым травяным покровом количество проникавшей через
них воды составляло q3 = 0,3—0,5 л/м2-сут. При неровной поверх-
ности разделительных полос значение q$ может достигать во
II дорожно-климатической зоне 1—1,5 л/м2 сут. В III зоне приток
q3 меньше в 2 раза. В IV зоне инфильтрацию воды через раздели-
тельную полосу можно не учитывать.
В районах II дорожно-климатической зоны через покрытия,
имеющие 0,5—0,6 м трещин на 1 м2 проезжей части, и через швы
цементобетонных покрытий при моросящих дождях в период от-
таивания проникает qn — 0,6—0,8 л/м2 в сутки. При меньшем ко-
личестве трещин дп соответственно уменьшается. В III дорожно-
климатической зоне испарение в теплые солнечные дни превышает
количество воды, которое могло бы проникнуть через трещины
и швы покрытий.
Через неукрепленные обочины в местах сопряжения их с про-
езжей частью во II и III зонах в период оттаивания в основание
проникает 0,5—0,7 л/сут поверхностной воды на 1 м2 проезжей
части.
Значения q можно рассчитать по формуле (IV.4) исходя из па-
раметров, соответствующих расчетному году, с заданной степенью
вероятности, назначаемой в зависимости от проектного срока
службы дорожного покрытия. Имеется возможность избыток q
определить строго теоретически, используя зависимости, приведен-
ные в обобщающей монографии по водному режиму земляного
полотна [11].
Параметры, необходимые для расчетов водоотдачи, можно по-
лучить лишь путем сбора многолетних данных о водном режиме
земляного полотна существующих автомобильных дорог на наблю-
дательных станциях, сеть которых еще явно недостаточна. Поэтому
пока приходится пользоваться табличными осредненными значе-
ниями q, разработанными на основе отечественной теории влаго-
накопления в земляном полотне [11] с учетом накопленного опыта
эксплуатации автомобильных дорог (табл. IV.4).
Если высота насыпей, отсыпанных из грунтов группы В (см.
табл. IV.4) в 2 раза и более превышает минимальные нормы воз-
вышения по СНиП П.Д.5—72, то во II дорожно-климатической зо-
Таблица IV.3
Характеристика весны Грунты Продолжительность оттаивания грунтов Го, сут, в дорожно-климатических зонах
II III IV
Затяжная Связные 30-40 25-30 16—25
Песчаные 25—35 16—20 10-15
Дружная Связные 21-25 16—20 10—15
Песчаные 15-20 10-15 —
138
Таблица IV.4
Группы грунтов Участки местности по характеру увлажнения Расчетные значения абсолютного Q и удель- ного q избытка воды, л/м2, поступающего в корыто при усовершенствованных типах покрытий в дорожно-климатическнх зонах
II III IV
А. Мелкие и пылева- Сухие 15/2,0 10/1,5 0
тые пески, легкие мелкие Сырые 25/3,0 20/2,0 7/0,5
и тяжелые супеси Мокрые 10/3,5 40/2,5 25/2,0
Б. Легкие и тяжелые Сухие 20/2,0 15/1,5 0
суглинки и глины Сырые 50/3,0 30/2,0 15/0,5
Мокрые 90/4,0 50/2,5 30/2,0
В. Супеси пылеватые и Сухие 35/3,0 20/2,0 0
тяжелые пылеватые, су- Сырые 80/4,0 40/2,5 20/1,5
глинки пылеватые Мокрые 130/5,0 60/3,5 40/2,5
п рнмечание. В числителе указано общее количество воды Q (л/м2), поступающее
за весь весенний период, в знаменателе — удельное ее количество q, л/м2 в сутки.
не значения q и Q принимают, как для сухих участков грунтов
группы А.
Для дорог Прибалтийских республик на сырых и мокрых
участках расчетные значения q и Q увеличивают в 1,25 раза.
При наличии на дорогах разделительных полос и при земляном
полотне, расположенном в нулевых отметках, во II зоне расчетные
значения q и Q увеличивают в 1,5 раза при грунтах группы Б
и в 1,2 раза при грунтах группы В.
Для усовершенствованных покрытий, имеющих на поверхности
сетку трещин при суммарной длине трещин более 0,6 м на 1 м2
поверхности, значения q во II зоне повышают на 1,5 л/м2 в сутки.
Поскольку продолжительность периода оттаивания верхней ча-
сти земляного полотна равна Г= —— общее количество воды
Я
(л/м2), поступившей в песчаный слой дорожной одежды, состав-
л яет
Q = (<7+ 1,5)Т. (IV.5)
На участках, расположенных в нижней части вогнутых верти-
кальных кривых, куда стекает вода по песчаному слою, значения
q и Q удваивают.
§ IV.5. ИСПРАВЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
К реконструированному земляному полотну должны предъяв-
ляться исключительно строгие требования: непродуманные реше-
ния или некачественно выполненные земляные работы невозможно
исправить при последующей эксплуатации дороги. Поэтому в про-
139
a) w ft w
Рис. IV.4. Схема распределения влаж-
ности в земляном полотне по глубине:
а — на сухих участках; б — на мокрых
участках;
/ — зона повышенной влажности; 2 — ка-
пиллярная зона; 3 — зона грунтовой воды;
4 — влажность по глубине к концу третьей
или в начале четвертой стадии увлажне-
ния; 5 — влажность в период пятой ста-
дии увлажнения; 6 — уровень грунтовых
вод в начале четвертой стадии увлажне-
ния; 7 — уровень воды в период пятой
стадии; 8 — поверхность менисков; 9 —
влажность, соответствующая нижней гра-
нице текучести; W — естественная влаж-
ность грунта; z —• глубина; Ак — высота
капиллярного поднятия; Wt и — макси-
мальные значения влажности в конце
третьей и начале четвертой стадии ув-
лажнения
цессе производства работ по пере-
стройке земляного полотна дол-
жен быть организован тщатель-
ный контроль за их качеством.
Требования к приемке земляного
полотна при реконструкции ана-
логичны требованиям при новом
строительстве.
При реконструкции автомо-
бильных дорог обычно стремятся
в наибольшей степени использо-
вать существующее доброкачест-
венное земляное полотно. К тако-
му земляному полотну относят
участки, в которых не образуются
подвешенные горизонты воды
из-за неблагоприятного располо-
жения фильтрующих и малопро-
ницаемых грунтов, а также отсут-
ствуют включения оглеенных или
иловатых грунтов. Высокие насы-
пи, возведенные путем беспоря-
дочной отсыпки при недостаточ-
ном уплотнении из крупнообло-
мочных горных пород (аллевроли-
тов, глинистых сланцев, мергеля,
пустой породы из терриконов
и т. д.), большей частью подвер-
жены ежегодным просадкам и об-
разованию пучин.
При реконструкции необходимо прежде всего улучшить водно-
тепловой режим земляного полотна, повышая степень уплотнения
грунта и проводя различные инженерные мероприятия, гаранти-
рующие влажность грунта не выше оптимальной. На старых авто-
мобильных дорогах земляное полотно зд редкими исключениями
не удовлетворяет современным требованиям. До переустройства
дорожной одежды необходимо установить источники переувлажне-
ния земляного полотна и устранить их влияние. Если’во время
изысканий выявлено, что грунты верхней части земляного полот-
на оглеены, следует провести детальные инженерно-геологические
изыскания. Для правильного установления источников увлажнения
требуется определить на типичных участках в период третьей ста-
дии увлажнения (см. § IV.2) характер распределения влажности
по глубине. На сухих участках максимальное значение влажности
глинистых грунтов во II дорожно-климатической зоне обычно на-
блюдается на глубине 0,7—0,9 м (рис. IV.4).
На сырых участках увеличение влажности с глубиной указы-
вает на поступление влаги снизу, из залегающего поблизости
уровня грунтовых вод или верховодки. На сухих участках возник-
ло
новение на покрытиях разрушений или образование трещин может
быть связано лишь с инфильтрацией воды через само покрытие или
обочины.
На сухих участках с большими продольными уклонами при
пересеченном рельефе местности, а также в других случаях, когда
имеются сомнения в правильности установления источников увлаж-
нения, рекомендуется применять радиоактивные индикаторы. Как
показали исследования В. И. Куканова (МАДИ), наиболее оправ-
данным в таких случаях является использование изотопа водорода
трития, который входит в состав молекулы тритиевой воды Т2О,
физико-химические свойства которой не отличаются от свойств
обычной воды. Период полураспада изотопа составляет 12,4 года;
радиационно он безопасен и дешев.
Испытания проводят с меченой водой — обычной водой, в кото-
рую добавлена тритиевая до удельной активности Ао=2О мкКи/г*.
Работы можно выполнять в любое время года, кроме летнего
сезона с высокой степенью испарения. При отрицательной темпе-
ратуре меченая вода замерзает на участке испытаний. Прикрытая
снегом, она мало испаряется и начинает проникать в грунт при
его оттаивании.
Образцы грунта для определения влажности и путей поступле-
ния влаги берут в соответствии с заранее составленной програм-
мой из сетки скважин, закладываемых по длине и ширине дороги
через 0,5 м в глинистых грунтах и 1 м в супесчаных. По глубине
образцы отбирают через 20 см до уровня грунтовых вод, но не
менее чем 2 м.
Взятые образцы грунта помещают в обычную лабораторную
центрифугу для выделения воды, которую в дальнейшем испытыва-
ют по общеизвестной методике на радиоактивность. По радиоак-
тивности строят изолинии влажности на разных глубинах в плане
и в разных поперечных сечениях дороги.
Анализ изолиний для последовательных интервалов времени
с достаточной степенью надежности указывает, поступает ли влага
сверху или сбоку с прилегающей к дороге полосы. Если есть со-
мнения, что увлажнение верхней части земляного полотна проис-
ходит за счет близкого уровня грунтовых вод, то индикатор за-
ливают в буровую скважину, которую затем послойно заполняют
грунтом, по возможности уплотняя его до первоначальной плот-
ности. Сверху скважину тщательно заделывают для предотвраще-
ния проникания воды.
Описанным способом В. И. Куканов успешно выявил из пу-
чинистых участках различных дорог источники увлажнения зем-
ляного полотна, что позволило разработать обоснованные про-
тивопучинные мероприятия.
Если в земляном полотне в пределах глубин промерзания за-
легают прослойки песчаного или супесчаного грунта толщиной
менее высоты капиллярного поднятия или оглеенный горизонт, то
* Кюри (Ки) — единица активности изотопа.
141
независимо от обеспеченности поверхностного слоя и поперечного
профиля земляного полотна на таких участках в период оттаива-
ния, как правило, наблюдается верховодка. В этом случае во
II дорожно-климатической зоне модули упругости, как показали
проводившиеся в течение ряда лет полевые испытания, в расчет-
ный период года большей частью бывают менее 250 кгс/см2. При
столь низком значении модуля упругости чаще всего и коэффици-
ент прочности дорожной одежды не превышает 0,6. На покрытиях
имеется сетка трещин в виде паутины, указывающая на недоста-
точную прочность основания и земляного полотна.
Для повышения модуля упругости земляного полотна возмож-
ны следующие мероприятия: замена песком оглеенного грунта или
укрепление различными вяжущими материалами верхней части
земляного полотна; устройство теплоизоляционного слоя или гид-
роизолирующей паронепроницаемой прослойки.
Наиболее радикальным решением является замена сильно пу-
чинистых грунтов местным песком с требуемым коэффициентом
фильтрации на полную ширину земляного полотна до грунта, не
затронутого процессом оглеения, т. е. на глубину не менее 0,5—
0,6 м от низа дорожной одежды.
Требуемое значение коэффициента фильтрации песка /С нужно
определять расчетом [30, 61]. Однако не следует применять песок
с коэффициентом фильтрации К < 1 м/сут. В этом случае необхо-
димо укреплять верхние слои земляного полотна для повышения
их модуля упругости.
Чаще всего укрепляют грунты на толщину 0,12—0,15 м из-
вестью-пушонкой, вводимой из расчета 2—3% по массе. При столь
малом количестве вяжущего обработку грунтов иногда называют
стабилизацией.
Рекомендуется укреплять глинистые грунты верхней части зем-
ляного полотна только на пучинистых участках, применяя преи-
мущественно неорганические вяжущие материалы — цемент, не-
гашеную известь, гранулированный шлак, золы, особенно слан-
цевые, и др.:
Группа грунта по пучинистости
(см. табл. IV.2)........ Ill IV V VI
Рекомендуемая толщина обра-
батываемого вяжущими слоя
и верхней части земляного
полотна ............... 8—10 10—20 20—30 30
Большие значения h принимают для дорог I и II категорий.
Обработанный вяжущим грунт, уложенный с поперечным
уклоном не менее 40%0 при относительной плотности Ло>1, пре-
пятствует прониканию воды в более глубокие слои земляного
полотна. Ограничивается и поступление влаги в основание дорож-
ной одежды снизу при промерзании. Имеются также преимущества
в организации работ, так как во влажные периоды по обработан-
ному грунту можно подвозить материалы для устройства покры-
тий, регулируя проходы автомобилей по ширине дороги.
142
Широкому использованию укрепленных грунтов способствует
выпуск в СССР дорожных фрез и однопроходных грунтосмеси-
тельных машин.
По опыту ФРГ модуль упругости глинистых грунтов под укреп-
ленным слоем в условиях, аналогичных III и даже II дорожно-
климатическим зонам СССР, составляет Eq = 450 кгс/см2, т. е.
очень высок, и поэтому общая толщина дорожной одежды суще-
ственно снижается. В настоящее время в ряде стран (ГДР, США,
ФРГ и др.) необходимость стабилизации пылеватых грунтов
верхней части земляного полотна узаконена официальными
нормами.
Технология обработки грунтов различными вяжущими мате-
риалами в настоящее время хорошо разработана [20], и этот способ
повышения прочности земляного полотна следует широко внед-
рять в практику.
Использование изоляционных слоев особенно эффективно при
реконструкции дорог, так как выполняемые объемы работ неве-
лики, а отметки поверхности дороги мало изменяются и перестраи-
ваемое пучинистое место легко может быть сопряжено с со-
седними.
Для паро- и гидроизоляции можно на тщательно спланирован-
ное и уплотненное корыто уложить стеклоткань, стеклохолст или
выпускаемую в УССР и БССР ткань из синтетических материалов
типа французского нетканого материала «бидим», предварительно
обработанные битумом. Такие прослойки способствуют регулиро-
ванию водно-теплового режима земляного полотна, устраняя по-
ступление влаги снизу и с боков в верхнюю его часть. Производ-
ство работ облегчается при влажности грунтов земляного полотна,
превышающей оптимальное значение. Грунт уплотняют до возмож-
ного предела, выравнивают его поверхность, придавая поперечный
уклон 40—5О°/оо, и расстилают по всей ширине земляного полотна
полимерную ткань или стеклоткань. Слои дорожной одежды укла-
дывают обычным способом.
При недостаточной прочности существующей дорожной одежды
(Апр<0,6), вызываемой переувлажнением грунтов вследствие
зимней миграции влаги, целесообразно устраивать теплоизоляци-
онные слои.
Дорожную одежду надлежит вскирковать, раздробить кулачко-
выми катками, тщательно уплотнить и спланировать. Теплоизоля-
ционный слой устраивают из материалов, имеющих низкие коэф-
фициенты температуропроводности, например, жестких пенопла-
стов, различных вспучивающихся смол, смеси грунта со
вспученным стиропором и т. д. Теплоизоляционный слой должен
выступать с каждой стороны проезжей части на 0,5 м на укреп-
ляемые обочины. Необходимая толщина слоя зависит от природных
условий местности и от конструкции самой дорожной одежды
и назначается по расчету [37.] При наличии теплоизоляционного
слоя земляное полотно не промерзает и влажность грунтов верх-
ней его части в течение всего года практически остается непзмен-
143
ной. Процесс оглеения грунта
Рис. IV.5. Схема дренажа мелкого за-
ложения для осушения верхней части
земляного полотна при уширении су-
ществующей проезжей части;
1 — покрытие и основание; 2 — сохранив-
шийся песчаный слой; 3 — зона свободной
воды; 4—капиллярная зона; 5 — фильтро-
вая обсыпка; 6— труба; 7— слой свобод-
ной воды в трубе; 8 — кривая депрессии;
9 — движение свободной воды в корыте
земляного полотна в период его оттаива-
ния; 10 — направление фильтрации воды в
капиллярной зоне; b — уширение проезжей
приостанавливается и в даль-
нейшем значение модуля упру-
гости грунта стабилизируется.
Хорошие результаты дости-
гаются при устройстве тепло-
изоляционного слоя из стиро-
порбетона плотностью 6^700—
800 кг/м3. Вспученный бисер-
ный стиропор перемешивают
с 300—350 кг цемента из рас-
чета 1 м3 смеси, распределяют
по ширине проезжей части и
уплотняют вибратором. Толщи-
ну слоя стиропорбетона назна-
чают по расчету. Почти 10-лет-
няя эксплуатация участков,
построенных МАДИ, показы-
вает, что во II дорожно-климатической зоне можно ограничиться
толщиной стиропорбетонного слоя, равной 18 см. Вместо еще де-
фицитного бисерного стиропора с успехом использовали дробленый
твердый пенопласт из отходов химкомбинатов. Стоимость его в
15—20 раз дешевле стиропора.
Если существующая проезжая часть находится в относительно
удовлетворительном состоянии и ее коэффициент прочности КПр
превышает 0,7, то после ее выравнивания щебеночным или гравий-
ным материалом во II дорожно-климатической зоне укладывают
слой жесткого пенопласта толщиной всего лишь 3,5—4 см, устраи-
вая поверх него новую дорожную одежду. Реконструированные
таким способом участки, как показывает опыт ряда стран, обеспе-
чивают круглогодичный проезд тяжелых автобусов. Прослойка пе-
нопласта или аналогичных ему по теплопроводности материалов
способствует оздоровлению земляного полотна вследствие стаби-
лизации его водно-теплового режима.
На сырых и ровных участках при коэффициенте прочности до-
рожной одежды, равном 0,7—0,8, и неискаженном поперечном про-
филе проезжей части повышения прочности дорожной одежды до
требуемого по расчету значения можно достигнуть: устройством
дренажей мелкого заложения при уширении проезжей части не
менее чем на 0,9 м; укладкой теплоизоляционного слоя непосред-
ственно на существующей проезжей части с последующим устрой-
ством поверх него слоев утолщения дорожной одежды.
При проведении указанных мероприятий усиление существую-
щей дорожной одежды достигается благодаря эффективному осу-
шению верхней части земляного полотна, либо ограничению глу-
бины его промерзания.
Для предупреждения просачивания воды необходимо укреп-
лять обочины и увеличивать их поперечный уклон при травяном
покрове до 70—90 % о-
144
На дорогах, где под одеждой сохранился песчаный подстилаю-
щий слой с коэффициентом фильтрации более 1 м/сут, целесооб-
разно [11, 61] устраивать дренажи мелкого заложения с трубчатой
дреной на глубине 0,7—0,8 /гк от дна корыта, где /гк — максималь-
ная высота капиллярного поднятия в песке, применяемом для уши-
рения проезжей части (рис. IV.5).
Ширину дренажного ровика по дну принимают равной:
г^^+га+о^, (iv.6)
где D — наружный диаметр трубы, м; а — толщина слоя фильтровой об-
сыпки, м.
Обычно для дренажа используют трубы с внутренним диамет-
ром от 5 до 10 см в зависимости от природных условий местности
и избытка свободной воды, поступающей в корыто. При исполь-
зовании трубофильтров отпадает необходимость в фильтровых
обсыпках.
Правильно заложенный дренаж из трубчатых дрен способст-
вует осушению песчаного слоя существующей дорожной одежды
благодаря отводу капиллярной воды. Этим достигается уменьше-
ние зимнего вспучивания и повышение модуля упругости грунта
верхней части земляного полотна.
Конструкция и расчет дренажей мелкого заложения, а также
технология их устройства подробно освещены в научной и инструк-
тивной литературе [11, 30, 61].
В кислых и особенно засоленных грунтах нельзя применять
асбестоцементные трубы или трубофильтры, так как они разру-
шаются и дренаж выходит из строя.
В последние годы все более широкое распространение получают
полимерные гофрированные перфорированные трубы. Морозное
пучение или отдельные просадки не оказывают существенного влия-
ния на работу устроенного из них дренажа.
Главное их преимущество состоит в очень малом количестве
стыков, являющихся потенциальной причиной закупорки труб
грунтовыми частицами. Известны случаи, когда дренажи с поли-
мерными трубами находятся в отличном состоянии после 20 лет
эксплуатации.
Усиление существующей дорожной одежды только щебеночным
слоем с асфальтобетонным покрытием без применения дренажей
мелкого заложения или теплоизоляционного слоя требует устрой-
ства конструктивных слоев большой толщины. Такой метод усиле-
ния экономически оправдан лишь при наличии местных дешевых
каменных материалов.
Опыт реконструкции автомобильных дорог Московского узла
показывает, что срок службы дорожных одежд, которые усилены
только путем их утолщения, меньше нормативных межремонтных
сроков, поскольку земляное полотно остается в неисправном со-
стоянии.
145
§ IV.6. ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ откосов
РЕКОНСТРУИРУЕМОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Во II дорожно-климатической зоне на дорогах, проложенных
в условиях сильно пересеченного рельефа, часто возникают сплывы
откосов глубоких выемок из-за выклинивания грунтовой воды или
водонасыщения грунта при промерзании и оттаивании.
Радикальные меры, полностью гарантирующие устойчивость
откосов, в сложных случаях требуют выполнения инженерно-гео-
логической съемки и последующей разработки соответствующего
проекта [67].
Однако во многих случаях, как показал многолетний опыт
эксплуатации дорог, при реконструкции можно с успехом огра-
ничиться повышением устойчивости откосов путем проведения
сравнительно несложных инженерных мероприятий.
Если поверхностные деформации на откосах не распространя-
ются на большую глубину, то их засыпают грунтом земляного по-
лотна.
Предварительно бульдозером нарезают на откосе борозды
с учетом глубины сплыва и укладывают грунт горизонтальными
слоями, тщательно уплотняя вибротрамбовкой.
В местах выхода на откосы выклинивающихся родников откос
снизу подрезают, устраивая, в зависимости от глубины выемки
полку шириной 1—3 м, и укладывают трубчатую дрену диаметром
0,15 м с обратным фильтром из чистого морозостойкого щебня или
гравия (рис. IV.6). Перфорированную трубу целесообразно пред-
варительно обернуть синтетическим нетканым материалом или
стеклотканью.
Место вырезки грунта засыпают морозо- и водоустойчивыми ма-
териалами; гравием, камнем, щебнем, металлургическим шлаком
и др. Из трубы делают вывод в понижения местности. -
В последние годы успешно применяют новые конструкции пере-
хватывающих дренажей из сплошных гофрированных пластмассо-
вых или алюминиевых вертикальных водопроницаемых листов,
в нижней части которых расположена дренажная труба. Они могут
обеспечить осушение массива грунта на высоту до 3 м (рис. IV.7).
В этом случае отсутствует необходимость в устройстве с низовой
стороны водонепроницаемого экрана, что значительно снижает
стоимостьчустройства дренажа.
Применение пластмассовых листов существенно усиливает про-
цесс осушения земляного полотна.
Производительность работ повышается при этом не менее чем
в 2,5—3 раза из-за отсутствия необходимости в устройстве обрат-
ных фильтров.
Повышению устойчивости верхней части откоса глубокой вы-
емки обычно способствует устройство перехватывающего дренажа
глубиной до 3 м на расстоянии не менее 5 м от ее бровки (рис.
IV.8).
146
В случаях полного нарушения
устойчивости откосов выемок со
сплывом грунта в боковые кана-
вы и даже на обочины рекоменда-
ции по их укреплению разрабаты-
вают индивидуально после об-
стоятельных инженерно-геологи-
ческих обследований.
Откосы насыпей высотой бо-
лее 6 м, возведенных из илова-
тых грунтов, аргиллитовых или
глинисто-сланцевых обломков,
мергелей и других аналогичных
горных пород, очень часто дефор-
мируются. Особенно часто дефор-
мации наблюдаются с низовой
стороны земляного полотна по
отношению к склону местности.
Основной причиной наруше-
ния устойчивости откосов насы-
пей являются низкая водо- и мо-
розостойкость, а также высокая
дробимость горных пород, из ко-
торых они возведены.
Чтобы повысить устойчивость
откосов, сложенных из легко вы-
ветривающихся горных пород, с
низовой стороны устраивают
упорные призмы из галечни-
ка, гравия или гравелистого
песка.
Повышению устойчивости спо-
собствует и уширение насыпи в
низовую сторону.
Для предупреждения заилива-
ния упорной призмы грунтом уши-
ряемой насыпи желательно меж-
ду ней и призмой закладывать
противозаиливающую прокладку
из стеклоткани, полимерного ма-
териала типа «бидим» и т. п.
Крутизна наружного откоса
призм, отсыпаемых из каменных
материалов, не должна превы*
шать 1 : 1,3. Выкладывая наруж-
ный откос крупным камнем, мож-
но допустить увеличение крутиз-
ны до 1 : 1 (рис. IV.9, а).
Рис. IV.6. Схема повышения устойчи-
вости откоса выемки при выклинива-
нии грунтовых вод:
1 — гравий или щебень; 2 — травяной по-
кров; 3 — трубчатая дрена; 4 — направление
движения выклинивающихся вод
Рис. IV.7. Дренаж с сердечником
в виде водопроводящих «каналов»,
соединенных с трубчатой дреной:
а — дренаж с сердечником из тонкого (0,5—
1 мм) гофрированного материала; б — раз-
рез гофрированного сердечника с прямо-
угольными или треугольными ребрами; в —
разрез дрены с просечно-вытяжным пласт-
массовым или металлическим сердечником;
г — вид сверху на сердечник;
/ — сердечник с водопроводящими канала-
ми; 2 — минерально-волокнистый фильтру-
ющий материал; 3 — трубчатая дрена; 4 —
водоприемные отверстия; 5 — вода, стека-
ющая по дренажной трубе, (стрелки ука-
зывают направление движения воды)
Рис. IV.8. Схема перехватывающего
глубокого дренажа для повышения
устойчивости верхней части откоса:
1 — нагорный дренаж; 2 — трубчатая дре-
на; 3 — обваловка откоса; 4— место воз-
можного сползания грунта; 5—травяной
покров; 6 — подлотковый дренаж
147
Рис. IV.9, Пример повышения устойчивости низового откоса высоких насыпей
устройством упорных призм:
а — из крупноскелетных материалов; б—из глинистых практически непроницаемых грунтов;
1 — упорная призма; 2 — протнвозаиливающий слой; 3 — искусственный травяной покров;
4 — врезка в косогор
Иногда в целях снижения стоимости строительства призмы от-
сыпают из непылеватых глинистых грунтов (рис. IV.9, б) . Наруж-
ный откос призмы, отсыпаемой из глинистых грунтов, должен быть
не круче 1 : 2,5.
Для стока просачивающейся через насыпь воды подошву приз-
мы планируют в сторону падения косогора, придавая ей уклон
10—2О°/оо-
Но если грунт насыпи за период эксплуатации стал водонепро-
ницаемым и призму также осыпают из практически водонепрони-
цаемых грунтов, то ее врезают уступами в косогор с уклоном до
1 ОО°/оо в сторону оси насыпи.
Размеры упорных призм определяют расчетом [33, 67]. Повы-
шение устойчивости низовых откосов упорными призмами или
контрбанкетами широко применяют в СССР, особенно в северных
районах страны.
На откосах упорных призм и насыпей, устроенных из крупно-
обломочных горных пород (см. § IV.7), укладывают защитный слой
водонепроницаемого грунта толщиной не менее 0,6 м. При исполь-
зовании грунтов, обработанных вяжущими материалами, в том
числе и местными малоактивными, толщину защитного слоя мож-
но уменьшить до 0,15—0,2 м.
148
§ IV.7. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО УШИРЕНИЮ ЗЕМЛЯНОГО
ПОЛОТНА
Присыпаемая часть уширенного земляного полотна должна
работать совместно с существующим как единая конструкция, что
возможно лишь при благоприятном водно-тепловом режиме.
Оптимальным решением является применение при уширении тех
же грунтов, которые использовались при ее возведении. Если это
невозможно, необходимо уширять насыпи только песчаными не-
пылеватыми грунтами [22], строго соблюдая правила их располо-
жения в теле насыпи (рис. IV. 10). Хотя песчаные грунты из-за
большой дальности возки обходятся в несколько раз дороже мест-
ных связных грунтов, первоначальные затраты всегда оправды-
ваются § дальнейшем увеличением срока службы дорожных одежд
и снижением расходов на эксплуатацию дороги. Поэтому стои-
мость реконструкции земляного полотна обычно на 30—50% выше
сооружения нового из-за необходимости применения высококаче-
ственных грунтов и усложнения технологии работ.
После принятия в 1968 г. Верховным Советом СССР закона
«Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных рес-
публик» существенно повысилась стоимость земляных работ в свя-
зи с ограничением, а во многих районах и полным запрещением
устройства боковых резервов. В этих условиях важное значение
приобретает выбор грунтов для реконструируемого земляного
Рис. IV. 10. Схемы допустимого взаиморасположения грунтов в теле насыпей;
а — симметричное уширение; б — несимметричное ушнренне; в — смягчение продольного
профиля;
1 — связный грунт; 2—песчаный грунт; 3 — снимаемый растительный грунт; h—минималь-
ная толщина. песчаного слоя; й йк (йк— высота капиллярного поднятия песка); i — по-
перечный уклон не менее 50%0
149
полотна. При насыпях высотой до 2 м, симметрично уширяемых
с двух сторон, когда дорожная одежда располагается на сущест-
вующем полотне, для досыпки можно применять любые грунты,
поскольку теперь строительные нормы и правила предусматрива-
ют заложение откосов положе 1 : 3. При том же способе уширения,
но в случае высоты насыпей более 2 м, пригодны только песча-
ные грунты, а на сухих участках допускают и супесчаные.
Если насыпь высотой до 2 м уширяют в одну сторону и на
уширении располагается одна из раздельных проезжих частей
дороги I категории, рекомендуется применять тот же грунт из
которого сложено и существующее земляное полотно. При высоте
насыпи более 2 м несимметрично уширяемую ее часть целесообраз-
но возводить только из песчаных грунтов.
В настоящее время часто реконструкция выполняется в соот-
ветствии с требованиями для автомобильных дорог I категории.
В этом случае практически устраивается новое земляное полотно
на расстоянии, равном ширине разделительной полосы от суще-
ствующего. Разделительной полосе придают вогнутое очертание.
Воду с нее сбрасывают в пониженные места продольного профиля.
Уширяемое земляное полотно можно возводить из любых грунтов
независимо от грунтов существующей насыпи.
Уширение насыпей на величину, меньшую ширины необходи-
мой для прохода землеройной или уплотняющей машины, всегда
связано со значительным осложнением производства работ. В этом
случае качественного уширения не удается достигнуть, поэтому
полосу уширения увеличивают по сравнению с проектной для
возможности нормальной работы землеройной техники. После
окончания работ грунт можно срезать и использовать на соседних
участках, если это оправдывается экономически. Подобная орга-
низация земляных работ полностью себя оправдала при устройст-
ве вторых путей железных дорог.
Если высота насыпи менее 2 м, то для повышения сцепления
грунтов досыпаемого земляного полотна с существующим огра-
ничивается, как и при косогорах крутизной от 1 : 10 до 1 : 5, лишь
разрыхлением грунта на откосах или нарезкой на них борозд глу-
биной 0,2—0,25 м.
При более высоких насыпях и при косогорах крутизной до 1 : 3
на откосах нарезают уступы высотой до 0,5 м, придавая им
уклон 5О%о. При насыпях из песчаных грунтов уступам придают
уклон в сторону оси дороги. При глинистых грунтах уступы наре-
зают с уклоном, обращенным к полевой части дороги. На схеме,
приведенной на рис. IV.9, уступы не показаны ввиду малого мас-
штаба. По тем же соображениям искажена и крутизна откосов
насыпей.
В симметрично уширяемых выемках глубиной более 2 м и осо-
бенно более 6 м для повышения устойчивости откосов целесообраз-
но вместо боковых канав устраивать укрепленные лотки треуголь-
ного или округленного сечения (рис. IV.11). Такие лотки имеют
ряд преимуществ: повышается безопасность движения; уменьша-
ло
ется высота откосов, что неизбеж-
но при боковых канавах, глубина
которых всегда превышает 0,5 м;
снижается объем земляных работ;
меньше вероятность размыва, чем
при кювете трапецеидального
сечения; улучшаются условия
снегоочистки; быстрее восстанав-
ливается летний водно-тепловой
режим земляного полотна.
Расходы, связанные с укреп-
лением лотка, окупаются в тече-
ние 3—5 лет в зависимости от
Рис. IV.11. Возможные схемы симмет-
ричного уширения выемок с отводом
поверхностной воды;
а — кюветом трапецеидального сечеиия;
б — лотком треугольного сечения;
1 — тщательно уплотненный грунт; 2 — сре-
занный грунт
стоимости применяемых мате-
риалов.
При уширении насыпей и за-
сыпке боковых канав должна быть
достигнута степень уплотнения
грунта не меньшая, чем у сущест-
вующего земляного полотна.
Нужно стремиться к достижению коэффициента уплотнения грунта
досыпаемой насыпи Ко=1,ОЗ—1,05. Только при этом условии пре-
дупреждается образование просадок в местах уширения насыпей
или засыпки водоотводных устройств. Чем выше степень плотности,
грунтов, тем более однородно земляное полотно. С повышением
плотности грунтов снижается коэффициент вариации. Затраты
же энергии на уплотнение, связанные с повышением коэффициента
Ко до указанного выше значения, увеличиваются в 1,6—1,8 раза,
что в денежном выражении составляет менее 10% от стоимости
уширяемого полотна. Дополнительные расходы, вызванные повы-
шением степени уплотнения, окупаются снижением фактической
стоимости содержания автомобильных дорог в первые же 2 года
и максимум 3 года.
На полосе, подлежащей уширению, в том числе и с откосов
выемок и насыпей, бульдозером срезают растительный грунт.
С откосов боковых канав или канав-резервов его снимают авто-
грейдером. Грунт перемещают к границам полосы отвода, обвало-
вывают и оформляют актом с участием представителей сельскохо-
зяйственных организаций.
Боковые канавы и резервы, особенно во II дорожно-климати-
ческой зоне, на старых дорогах, как правило, бывают заросшими
болотной растительностью и влаголюбивым кустарником. Его
нужно удалить кусторезом или бульдозером летом или в начале
сухой осени. В другое время года в резервах застаивается дожде-
вая вода, глубина которой в равнинной местности составляет не
менее 0,2—0,3 м. Зимой вода замерзает, как бы армированная
кустарником, и удаление льда представляет большие трудности.
После срезки кустарников бульдозером снимают растительный
грунт до отметки заболоченного грунта.
151
Со стороны уширения с откосов выемки или насыпи также
снимают растительный грунт бульдозером. На откосах глубоких
выемок или высоких насыпей его срезают скребком ЦНИИС Мин-
трасстроя СССР, ковшом экскаватора-драглайна или экскавато-
ром с телескопической стрелой.
Водоотводные канавы послойно засыпают таким же грунтом,
какой из них был удален при постройке, с тщательным уплотне-
нием. В нижней части канав грунт уплотняют машинами, пред-
назначенными для труднодоступных мест, в частности вибро-
трамбующей машиной ВТМ-1 массой 5 т, производительностью
50—60 м3/ч или ВТМ-2 массой 2 т с частотой 1200—1500 ударов
в минуту [10]. Эти подвесные машины работают с краном, получая
электроэнергию от передвижной электростанции. Поэтому стои-
мость их эксплуатации довольно высока. Грунт, уложенный в верх-
нюю часть канав и канав-резервов, уплотняют катками на пнев-
матических шинах со свободной подвеской.
Минтрансстрой СССР выпускает уплотняющую машину вибро-
молот с шириной захвата 0,8 м и с навешиваемым сзади бульдо-
зера типа Д-535 частотноударным рабочим органом. На отвале
бульдозера монтируют планировочную плиту, предназначенную
для разравнивания грунта. Вибромолот хорошо уплотняет сугли-
нистые, супесчаные и песчаные грунты при стоимости работ
в 1,5—2 раза меньшей, чем стоимость уплотнения прицепным кат-
ком. При скорости движения уплотняющей машины 380 м/ч можно
уплотнить слой грунта толщиной 0,35 м до коэффициента уплот-
нения Ко = 0,95. При увеличении скорости до 450—550 м/ч тол-
щина уплотняемого слоя снижается до h = 0,3 м. Уменьшение
скорости и толщины уплотняемого слоя позволяет увеличить до-
стигаемую плотность грунта. Например, при скорости v=300 м/ч
и толщине слоя h = 0,25 м значение коэффициента уплотнения Ко
составляет 0,98.
Так как величина напряжений на глубине 0,25 м составляет
1,7—2 кгс/см2, вибромолотом можно уплотнять грунт и в дренаж-
ных траншеях.
Земляное полотно уширяют только по окончании послойной за-
сыпки водоотводных устройств с равномерным уплотнением до
коэффициента уплотнения Ло>1, фиксируемого актом на скрытые
работы. Если высота насыпи менее 2 м, то предварительно буль-
дозером с навесным рыхлителем разрыхляют грунт на откосах до
глубины 0,2—0,25 м. Поскольку на старых дорогах заложение
откосов обычно составляет 1 : 1,5, грунт, подвозимый скреперами,
землевозными тележками или автомобилями-самосвалами, раз-
гружают у подошвы откосов и разравнивают бульдозером, при-
давая слоям поперечный уклон в полевую сторону не менее 50 % о
(при связных грунтах) и 20—30%о (при песчаных грунтах). Для
уширения насыпей следует принимать грунты, имеющие коэффи-
циент фильтрации больший, чем грунт земляного полотна.
При симметричном уширении насыпей высотой до 2 м и одно-
временном уполаживании их откосов до 1 :3—1 :4 ширина досы-
152
паемой полки-полосы бывает не менее 3 м, что позволяет разрав-
нивать грунт бульдозером и уплотнять челночным движением на
пневматических шинах. Толщину уплотняемого слоя принимают из
расчета, чтобы «достигаемая относительная плотность грунта была
не менее плотности грунта реконструируемой насыпи и не ниже
Ко = 1.
На откосах насыпей высотой более 2 м по мере их досыпки
нарезают уступы бульдозером с поворотным отвалом. Вначале на-
резают нижний уступ, затем расположенный выше, рыхлый грунт
перемещают на готовый нижний уступ, распределяя его равно-
мерным слоем и завершая уплотнение до отсыпки следующего
слоя.
Этим повышается производительность работ не менее чем на
20—30%.
Одной из важнейших технологических операций является уплот-
нение грунтов на уступах. При уширении высоких насыпей грунты
рекомендуется уплотнять самоходными виброударными грунто-
уплотняющими машинами с выносным рабочим органом [10, 14].
При отсутствии вибромолота грунт уширяемой части насыпи
уплотняют сменным оборудованием, предназначенным для уплот-
нения грунтов в стесненных условиях. Навесное оборудование
монтируют на базовые машины с гидравлическим приводом.
Толщина слоя, уплотняемого гидропневмоударными рабочими
органами, достигает 0,7—0,8 м при частоте ударов 80—110 в мину-
ту и относительном коэффициенте уплотнения грунта в зависимо-
сти от его свойств и естественной влажности Ко = 1. При атом про-
изводительность составляет 420 м3/смену.
Преимущество навесного оборудования заключается еще
и в том, что им можно уплотнять различные по свойствам грунты,
в том числе и крупнообломочные. Это оборудование пригодно так-
же для уплотнения дна дренажных траншей, что снижает процесс
суффозии и тем самым приводит к увеличению срока их службы.
При отсутствии навесного оборудования уплотнение ведут
челночным движением катка. По соображениям техники безопас-
ности гусеницы трактора или колеса тягача не должны проходить
ближе 0,7 м от края уплотняемого слоя.
При глинистых грунтах, особенно пучинистых, верхнюю часть
насыпей на высоту, равную половине глубины промерзания, но не
менее чем на 0,6—0,7 м от низа дорожной одежды, отсыпают из
песчаных грунтов, либо грунт обрабатывают малыми дозами ми-
неральных вяжущих материалов (до 3% по массе) на толщину
0,15 м.
Выемки глубиной до 2 м уширяют бульдозером, предваритель-
но срезав с откосов растительный грунт. В легких грунтах, кото-
рые по трудности разработки относятся к первым трем категори-
ям, можно использовать мощные автопогрузчики, которые разра-
батывают грунт и одновременно грузят его на транспортные
средства? В выемках глубже 6 м после предварительной засыпки
и уплотнения грунта в боковых канавах экскаваторы с обратной
153
лопатой или экскаваторы-драглайны располагают у верхней их
бровки. Вначале грунт снимают с верхней части откосов и грузят
на автомобили-самосвалы. Затем разрабатывают откосы в нижней
части, устанавливая экскаваторы на обочинах уширяемого зем-
ляного полотна.
В связи со значительными трудностями отвода земли для раз-
работки грунтовых карьеров часто приходится возводить и уши-
рять насыпи с использованием привозных грунтов, непригодных
для сельского хозяйства, в том числе мергелей, аргиллитов, але-
вролитов, глинистых сланцев, а также использовать отходы про-
мышленности (пустые породы терриконов, различные золы гидро-
удаления, карьерные отвалы горнорудной промышленности
и т. д.). Многие из этих материалов легко выветриваются, а при
увлажнении размягчаются, резко снижая сопротивление сдвигу.
Хорошая уплотняемость крупнообломочных пород и получе-
ние прочного земляного полотна обеспечиваются содержанием от
30 до 50% фракций размером мельче 2 мм и до 15% обломков
крупнее 350 мм. При уплотнении влажность мелкозернистой
-фракции в составе крупнообломочной породы должна соответство-
вать тугопластичной консистенции (влажность по массе 15—20%).
При уплотнении в летнее сухое время требуется предваритель-
ное увлажнение крупнообломочных грунтов из расчета указанной
выше влажности мелкозернистой фракции. При производстве ра-
бот в дождливое время года крупнообломочные грунты после от-
сыпки каждого слоя нужно немедленно уплотнять, чтобы избежать
переувлажнения.
В верхнюю часть насыпей толщиной до 1 м, считая от низа
дорожной одежды, допускаются лишь обломки горной породы раз-
мером до 250 мм. Содержание мелких фракций, заполняющих
пустоты, не должно превышать 30%. При меньшем содержании
мелких фракций влажность при укатке увеличивают до 1,3 опти-
мальной.
Крупнообломочные грунты с пределом прочности на сжатие
R 50 кгс/см2 уплотняют в два приема. Вначале используют ре-
шетчатые 25-тонные катки, а затем катки массой 25—30 т на
пневматических шинах, осуществляющие 10—12 проходов по одно-
му следу. Эти грунты, так же, как и скальные, можно уплотнять
вибротрамбующими машинами с контактным давлением не менее
10 кгс/см2, в том числе машинами с навесными гидропневмоудар-
ными рабочими органами.
Для уплотнения скальных и крупнообломочных грунтов с мел-
ким заполнителем в порах наиболее целесообразны вибрационные,
трамбующие и вибротрамбующие машины. Критерием достижения
требуемой плотности служит величина осадки в 9—10% от перво-
начальной высоты насыпанного слоя. На откосах осадка увели-
чивается до 10—12%.
При использовании для отсыпки и уширения земляного полотна
зол уноса и золошлаков гидроудаления теплоэлектростанций сле-
дует учитывать, что золы в отвалах очень неоднородны. В верхнюю
154
часть насыпей рекомендуются золошлаки, отложившиеся на участ-
ке сброса пульпы. Толщина отсыпаемых слоев при уплотнении
катками на пневматических шинах или виброкатками не должна
превышать 20—25 см в рыхлом состоянии. Применение вибро-
ударных уплотняющих машин позволяет увеличить толщину слоя
до 35—40 см. Золошлаковые смеси, влажность которых меньше
оптимальной, требуется поливать из расчета нормы, установленной
по методу стандартного уплотнения. Только при этом условии
можно достигнуть максимальной плотности и исключить пылеоб-
разование в процессе работы катков. Если влажность золошлако-
вых смесей, превышает ее оптимальное значение, смесь подсуши-
вают рыхлением и многократным перемешиванием автогрейдером
или дорожной фрезой. Верхний слой насыпей, возводимых из зо-
лошлаковых смесей, для повышения однородности материала ре-
комендуется перед уплотнением предварительно перемешивать
одним проходом дорожной фрезы. Толщина слоя должна быть та-
кой же, как и в случае возведения верхней части насыпей из
песчаных грунтов. Если в золошлаковых смесях содержится более
25% фракций крупнее 10 мм, нужно добавлять 15—30% местного
связного грунта с перемешиванием дорожной фрезой. Требуемое
количество добавки грунта определяют методом пробного уплот-
нения. Вместо зол могут применяться и горелые породы терри-
конов, материалы отвалов различных карьеров, особенно горных
пород, формовочные пески и другие отходы промышленности.
§ IV.8. ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО ВОЗВЫШЕНИЮ
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ИСПРАВЛЕНИЮ
ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
Реконструкция насыпей, особенно высоких, с поднятием их бро-
вок является технически трудной задачей. С увеличением высоты
насыпи повышается и степень вероятности ее осадки и сползания
вновь отсыпанного грунта по откосу.
Работы начинают со срезки бульдозером растительного грунта
с откосов насыпи. Если на откосах имеются шлейфы песка, щебня,
гравия или других материалов, отличающихся по своим физико-
механическим свойствам от свойств грунта, из которого возведена
насыпь, то их снимают экскаватором (см. § 1У.7). Затем земляное
полотно послойно уширяют до уровня бровки в соответствии с но-
вой рабочей отметкой.
При подъеме земляного полотна на величину большую, чем
проектная толщина дорожной одежды с коэффициентом прочности
Кп > 0,8, дорожную одежду целесообразно удалить, так как ка-
менный материал может быть использован для укрепления обочин
и верхней части насыпи (см. § IV.5). Согласно исследованиям
В. И. Негодаева и Б. А. Козловского, гранулометрический состав
изношенного щебеночного основания большей частью удовлетво-
ряет принципу минимума пустот. Поэтому получаемый в резуль-
155
тате вскирковки изношенной дорожной одежды материал, как пра-
вило, пригоден для дальнейшего применения. При содержании
в нем известняковых частиц свыше 25—30% размером мельче
0,5 мм, обладающих высокой пластичностью, к нему добавляют
20—25% песка, желательно крупнозернистого, и после перемеши-
вания распределяют по всей ширине земляного полотна, уплотняя
при оптимальной влажности. Но если в изношенный щебеночный
материал ввести местные малоактивные вяжущие (различные
золы, известь, гранулированный шлак, цементную пыль, битуми-
нозные пески естественного происхождения, отходы от промывки
цистерн и танкеров), то его можно применять и для устройства
подстилающего слоя дорожных одежд.
В случае же сохранения песка подстилающего слоя дорожных
одежд с коэффициентом фильтрации К 0,5 м/сут (при фактиче-
ской плотности) на участках уширения проезжей части для повы-
шения прочности грунта под дорожной одеждой устраивают дре-
нажи мелкого заложения с обязательной укладкой труб (см.
§ IV.6).
При коэффициенте прочности дорожной одежды /Спр<0,6,
особенно на пучинистых участках, существующая дорожная одеж-
да обычно сильно загрязнена и гранулометрический ее состав
весьма неоднороден. Такую изношенную дорожную одежду не сле-
дует оставлять в теле земляного полотна, засыпая грунтом, чтобы
не создавать условия для образования в теле земляного полотна
верховодки.
Удалив дорожную одежду, грунт в корыте разрыхляют на глу-
бину 10 см. Затем корыто заполняют таким же грунтом, как в зем-
ляном полотне с послойным уплотнением. Толщину слоев прини-
мают не более 0,6—0,7 от рекомендуемой инструкцией по произ-
водству земляных работ для используемой уплотняющей машины.
Строго соблюдая оптимальную влажность, грунт уплотняют до
коэффициента /(о = 1,03—1,05. Подобная чрезвычайно важная тех-
нологическая операция должна строго соблюдаться, пока не будет
заделано корыто, образовавшееся после удаления ранее сущест-
вовавшей дорожной одежды.
Образование верховодки в теле земляного полотна может быть
предотвращено только при чрезвычайно тщательном производстве
земляных работ по заделке корыта.
Если применяемый грунт неоднороден по своим свойствам, то
после его распределения каждый слой необходимо перемешать
автогрейдером до получения однородного состава и лишь после
этого уплотнять.
После заделки корыта необходимо земляное полотно спрофи-
лировать, придав его поверхности двускатный поперечный про-
филь с уклоном не менее 40 % о, а затем послойно его досыпать до
проектной отметки грунтом, указанным в § IV.5. Чтобы достигнуть
высокой степени уплотнения, соответствующей грунту длительное
время эксплуатировавшегося земляного полотна, толщину отсы-
паемых слоев нужно принимать на 20—25% меньшей по сравнению
156
с указанной в инструкции. Наиболее оправдано применение кат-
ков на пневматических шинах, давление в которых в начальной
стадии уплотнения не должно превышать 2—3 кгс/см2. В заключи-
тельной стадии уплотнения давление в шинах повышают при супе-
сях до 3—4 кгс/см2, при суглинках до 6—8 кгс/см2. При уплотне-
нии песков давление в шинах на всех стадиях уплотнения остав-
ляют равным 2—3 кгс/см2.
Первый и последний проходы по полосе уплотнения производят
при скорости движения катка 2—2,5 км/ч, промежуточные и конеч-
ные— при скорости 8—10 км/ч. В США при уплотнении грунтов
самоходными виброкатками скорость их движения принимают
равной 12—16 км/ч.
При досыпке земляного полотна песчаными грунтами отсутст-
вует необходимость в предварительной их подкатке легкими кат-
ками. Желательно применять секционные катки с независимой
подвеской колес. На завершающей стадии уплотнения верхней ча-
сти досыпаемого земляного полотна необходимы самоходные катки
на пневматических шинах. При вынужденном использовании связ-
ных комковатых грунтов, имеющих оптимальную влаж-
ность Wo, первоначальное уплотнение целесообразно выполнять
кулачковыми катками с расчетным давлением на опорную поверх-
ность кулачков, равным при пылеватых супесях и легких суглин-
ках 7—15 кгс/см2, при легких пылеватых суглинках и тяжелых
суглинках—15—40 кгс/см2 и при тяжелых пылеватых суглинках
и глинах — 40—60 кгс/см2.
Для достижения необходимой степени уплотнения, нужно чтобы
естественная влажность связных грунтов составляла (0,94-1,1)
«70, песчаных—-(0,84-1,2) Wo. При связных грунтах необходимо
14—16 и при песчаных 10—12 проходов по одному следу.
В случае досыпки земляного полотна крупнообломочными,
гравелистыми, грунтощебеночными, дресвяными несвязными и ма-
лосвязными грунтами, содержащими до 5—6% глинистых частиц,
целесообразно вести уплотнение виброкатками массой 4—5 т при
толщине слоя до 40 см. Песчаные грунты можно уплотнять более
тяжелыми катками при толщине слоя до 60 см и число проходов
от 3 до 4, но со строгим соблюдением оптимальной влажности.
Для предотвращения обрушения откосов и сползания катков
под откос при досыпке насыпи на высоту, большую 2 м, особенно
при использовании прицепных катков на пневматических шинах,
первый и второй проходы выполняют на расстоянии 2 м от бровки
насыпи, смещая каждый последующий проход на !/з ширины кат-
ка от оси, но не приближаясь к бровке ближе чем на 0,5 м.
Крайние полосы земляного полотна шириной до 0,5 м уплотня-
ют вибрационными плитами массой 500—1000 кг либо дополни-
тельно уширяют насыпь в каждую сторону на 0,5 м, а в дальней-
шем, по окончании уплотнения излишний грунт используют для
уполаживания откосов или срезают, перемещая на соседние участ-
ки. Во всех случаях поверхностные слои откосов до глубины
0,5—0,7 м все же остаются недоуплотненными. При насыпях вы-
157
Рис. IV. 12. Схема продольного сопря-
жения пучинистого участка с непере-
страиваемыми:
L — протяжение пучинистого участка; h —
толщина замененного слоя оглеенного
грунта;
/ — дорожная одежда на соседних непере-
страиваемых участках; 2—новая дорож-
ная одежда; з— замененный грунт
емку, разрабатывая грунт с
сотой от 2 до 10 м откосы необ-
ходимо доуплотнять одновальцо-
вым вибрационным катком типа
Д-480, который опускают и под-
нимают по откосу на тросе трак-
тором или экскаватором-драглай-
ном.
При смягчении продольного
уклона дороги путем углубления
выемки вначале ее уширяют по-
верху в соответствии с проектом.
Только после этого удаляют до-
рожную одежду и углубляют вы-
мещением под уклон бульдозера-
ми или скреперами.
Чаще же всего ее уширяют экскаваторами с одновременной
погрузкой грунта в автомобили-самосвалы.
Сопряжение мест замены грунта на пучинистых участках
с соседними неперестраиваемыми следует осуществлять в виде
клина с крутизной откоса вдоль его оси 1 : 10 (рис. IV.12). Этим
устраняется возможность неравномерного морозного пучения в ме-
стах сопряжения перестроенных участков с оставляемыми без
перестройки.
Независимо от свойств заменяющего грунта с низовой стороны
перестраиваемого участка по ходу продольного уклона в нем над-
лежит устроить на полную ширину земляного полотна попереч-
ную прорезь глубиной до грунта старого земляного полотна, уло-
жив в нее трубу диаметром d = 80—100 мм. Если стенки трубы
водонепроницаемы, как, например у асбестоцементных, то до по-
ловины диаметра трубы нужно ее перфорировать или нарезать
пропилы через каждые 30—50 см (рис. IV. 13).
Трубу обертывают стеклотканью или синтетическим материалом
типа «бидим» [61]. Вместо асбестоцементных или гончарных труб
Рис. IV. 13. Схема конструкций поперечных прорезей мелкого заложения с фильт-
рами из искусственных волокнистых материалов:
а — трубы с прорезями; б — перфорированные трубы;
1 — труба; 2— войлок или маты из базальтового или стеклянного волокна; 3— пропил; 4 —
песок с Х>3 м/сут; 5 — стеклоткань или ткаиь типа «бидим»; 6 — соединение иа клее; 7—
водоприемные отверстия перфорированной трубы
158
целесообразнее применять тру-
бофильтры с пластмассовыми
вкладышами (рис. IV. 14), при
которых не нарушается сплош-
ность трубчатой поперечной
прорези, или полимерные гоф-
рированные перфорированные
трубы. При отсутствии искусст-
венных волокнистых материа-
лов вокруг труб устраивают
однослойную фильтровую за-
сыпку, обсыпая трубу слоем
8—10 см морозостойкого щеб-
ня или гравия крупностью 5—
8 (10 мм).
Если пучинистый грунт за-
меняют суглинком или супесью,
б)
^>>^.^7777777,
Рис. IV. 14. Соединение звеньев труб
полиэтиленовыми муфтами-вклады-
шами:
а — общий вид муфты-вкладыша; б — схе-
ма соединения;
1 — звенья труб; 2—муфта
т. е. малофильтрующим грунтом,
то трубчатые дрены необходимо обсыпать песком с коэффициентом
фильтрации К>5 м/сут (при оптимальной плотности Ко— 1).
1=50 CM t ,
§ 1V.9. ПЛАНИРОВКА ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
При уширении земляного полотна значительные трудности
вызывает уплотнение на откосах присыпанных слоев грунта.
Насыпи уширяют или досыпают с запасом грунта на откосах,
равным 5—10 см. Откосы выемок не добирают на 10—15 см, что-
бы при их планировке ограничиться лишь срезкой грунта. В слу-
чае укладки на откосах растительного грунта запас на планировку
не предусматривают [33].
Откосы выемок глубиной до 2 м и насыпей высотой до 2 м
планируют автогрейдером при крутизне откосов 1 :3—1 : 4. В на-
чале откосы отделывают у верхних бровок, устанавливая нож авто-
грейдера под углом 50—55° к направлению движения. Требуется
всего один-два прохода. Если откосы широкие, автогрейдер плани-
рует оставшуюся их часть при проходах у нижних бровок.
При высоте насыпей и глубине выемок до 4 м откосы плани-
руют навесными специальными откосопланировщиками на гусе-
ничных тракторах или бульдозерах. По предложению рационали-
заторов Кировского автодора для этой цели с успехом используют
планировщик, являющийся сменным навесным оборудованием
к трактору К-700. На рычаги его гидросистемы навешивают буль-
дозерный отвал. К боковине отвала крепят двумя шарнирами нож
грейдера, что позволяет изменять угол его установки в плане и по
вертикали (рис. IV. 15). Планировку навесным откосопланиров-
щиком выполняют также, как и автогрейдером. Вначале планиру-
ют верхнюю часть откоса проходами бульдозера по верху насыпи
159
Рис. IV. 15. Схема планировщика от-
косов:
1 — трактор К-700; 2 — рельс-оттяжка; 3 —
отвал бульдозера; 4—отвал планировщи-
ка; 5 — гидроцилиндр; 6 — трос-оттяжка
Рис. IV. 16. Схема планировки откоса
насыпи экскаватором:
1 — основной разбивочный знак; 2 — сре-
заемый излишек грунта; 3— срезанный с
откоса грунт
с опущенным вниз откосопланировщиком, а затем нижнюю ее
часть, наоборот, с поднятым откосопланировщиком.
При большей высоте насыпей и глубине выемок используют
экскаватор-драглайн. К его тросу прицепляют при твердых грун-
тах скребок, при мягких грунтах — швеллер.
При отделке откосов экскаваторами предварительно намечают
линию их движения на расстоянии 2,5—2,8 м от бровок насыпей
(рис. IV.16).
Для планировки откосов с успехом применяют и экскаваторы
с телескопической стрелой (рис. IV.17). Сначала планируют верх-
нюю часть откоса, причем экскаватор перемещается вдоль оси
дороги на расстоянии 1,5—1,8 м от бровки. Затем вытягивают
стрелу экскаватора и делают по тому же участку проход на рас-
Рис. IV.17. Схема планировки откосов
земляного полотна экскаватором с
телескопической стрелой, оборудован-
ным скребком:
/ — разбивочные знаки; 2 —излишек
грунта
Рис. IV. 18. Схемы планировки отко-
сов экскаватором с двухотвальным
планировщиком:
а — при верхней стоянке экскаватора;
б — при нижней стоянке; в — деталь пла-
нировщика скребка
160
стоянии всего 0,5 м от бровки, планируя нижнюю часть откоса.
При нижней стоянке экскаватора на дороге также планируют от-
кос шириной до 7 м за два прохода. Скребок, двигаясь сверху
вниз, срезает грунт, который скатывается вниз по откосу. Произ-
водительность экскаватора с телескопической стрелой в 1,3 раза
выше, чем экскаватора типа драглайн [14].
Откосы высоких насыпей и глубоких выемок нередко плани-
руют эскаватором, оборудованным двухотвальным скребком-пла-
нировщиком (рис. IV. 18). Сначала грунт срезают лишь в местах,
где он лишний, и перемещают во впадины. С этой целью плани-
ровщик опускают к подошве откоса (см. рис. IV. 18, а), а затем
подтягивают к верхней бровке. Эту операцию повторяют до 2 раз
с последующим опусканием планировщика и сверху вниз для
окончательной планировки откоса. До последнего прохода плани-
ровщика рекомендуется в верхней части откоса иметь некоторый
запас срезанного грунта. Для полной планировки откоса требуют-
ся два-три прохода планировщика по одному следу. После пла-
нировки откоса эскаватор перемещают на 1,5—2,0 м и планируют
следующий участок с перекрытием.предыдущего следа на 73. При
нижней стоянке экскаватора скребок опускают у подошвы откоса
(см. рис. IV.18, б) и поднимают его вверх, а затем опускают вниз
по откосу. Такое перемещение приходится повторять лишь в плот-
ных связных грунтах. Излишек грунта у подошвы откоса подчи-
щают автогрейдером и вывозят. Производительность экскаватора
с двухотвальным скребком в 2,5 раза больше, чем экскаватора
с ковшом со сплошной режущей кромкой.
§ IV.10. укрепление откосов земляного полотна
Конструкцию укрепления откосов земляного полотна выбирают
с учетом возможного воздействия природных факторов (свойств
грунтов, скорости течения воды и т. д.) и наличия местных мате-
риалов, пригодных для укрепительных работ.
Основным видом укрепления незатапливаемых откосов явля-
ется засев их многолетними травами, особенно гидропосев траво-
смесей с мульчированием, если отсутствует качественный расти-
тельный грунт [41]. Создание на откосах земляного полотна густо-
го прочного дернового покрова существенно повышает их
устойчивость.
Чтобы дерновой покров удовлетворял предъявляемым требо-
ваниям, необходимо контролировать: качество предпосевной об-
работки растительного грунта (толщина слоя, степень его измель-
чения и т. д.); качество и правильность хранения поступающих на
объект строительства семян и удобрений; соответствие проекту
границ участков, на которых проводятся агротехнические работы;
правильность применения видов и норм высева семян и удобрений;
соблюдение технологии обработки растительного грунта, внесения
удобрений, посева семян и ухода за посевами.
6—512 161
Если на обнаженных грунтовых откосах не могут произрастать
травосмеси, их предварительно покрывают слоем растительного
грунта толщиной 10 см. При жирных глинах и одноразмерных мел-
ких песках толщину растительного грунта увеличивают до 15 см.
Поверхности откосов, подлежащие укреплению посевом трав,
для лучшего сцепления с растительным грунтом нужно разрых-
лять на глубину 10—15 см рыхлителем в виде навесного обору-
дования к стреле экскаватора. Вместо рыхления чаще всего наре-
зают через 1 м борозды глубиной 10—15 см, параллельные бровке.
Иногда вместо этого ковшом экскаватора делают лунки. Для этого
ковш, опущенный к подошве откоса, перемещают вверх по откосу,
последовательно поднимая и опуская заднюю часть ковша. Режу-
щей кромкой ковш образует лунки, которые при этом не должны
сливаться в сплошную борозду, способствующую размыву откоса
поверхностными водами. При планировке откосов планировочным
ковшом экскаватора-драглайна дополнительное рыхление поверх-
ности не требуется.
По подготовленной поверхности откосов распределяют расти-
тельный грунт, заблаговременно снятый и сложенный в валы вдоль
дорожной полосы; к подошве насыпи или внешней бровке выемки
его перемещают бульдозером. По откосам насыпей высотой до 2 м
или выемок той же глубины растительный грунт разравнивают
автогрейдером или навесным откосопланировщиком, смонтирован-
ным на бульдозере. При большей высоте насыпей растительный
грунт вывозят автомобилями-самосвалами или скреперами на
обочины, а затем бульдозерами сдвигают его на откосы. На откосы
выемок растительный грунт сдвигают из валов, расположенных
вдоль внешних их бровок.
Рыхлый грунт распределяют на откосах за один-два прохода
бульдозера по одному следу с перекрытием следов на Уз ширины
ножа. Если высота насыпи или глубина выемки превышает 4 м,
используют экскаваторы-драглайны с планировочной рамой трапе-
цеидальной формы, подвешиваемой к стреле вместо ковша.
При недостатке растительного грунта используют грунт с за-
болоченных или заторфованных участков. Такие грунты обычно
имеют кислую реакцию. Поэтому необходимо их предварительно
нейтрализовать добавкой извести (0,5—1 % по массе).
Для укрепления откосов применяют три вида трав [14, 41]:
рыхлокустовые злаковые (тимофеевку или овсяницу луговую,
житняк ширококолосый и узкоколосый сибирский, пырей бескор-
невищный, или регнерию, рейграс пастбищный, волоснец сибир-
ский и типчак-овсяницу бороздчатую); корневищные злаковые (ко-
стер безостый, овсяницу красную, мятлик луговой, болотный,
сплюснутый, пырей ползучий и полевицу белую или обыкновен-
ную); бобовые (клевер красный, люцерну, эспарцет, ледвенец
рогатый, клевер белый или розовый, донник).
Травосмеси в зависимости от природных условий местности
и свойств грунтов, по консультации со специалистами-озеленителя-
ми подбирают из семян всех трех групп. Рыхлокустовые и корне-
162'
вищные злаковые травы создают хорошую дерницу и придают ей
большую прочность на разрыв в горизонтальном направлении.
Бобовые стержнекорневые образуют длинные корни, надежно
скрепляющие созданный злаковыми травами дерн с грунтом.
Обычно принимают следующие составы смесей: рыхлокустовые
злаковые травы для легких почвогрунтов 35 и для связных тяже-
лых 55%; корневищные злаковые травы соответственно 55 и 35%;
стержнекорневые бобовые травы для лесной зоны 5—10%, для
степной 15—20%.
Нормы высева семян зависят от природных условий, свойств
грунтов, заложения откосов, всхожести семян и т. д. [14].
Составы травосмесей для разных почвенных условий приведе-
ны в табл. IV.5.
По государственному стандарту семена разделяют на классы.
Для укрепления откосов следует применять семена не ниже
ill класса.
Приведенные по табл. IV.5 нормы высева должны быть в каж-
дом конкретном случае уточнены с учетом годности семян, опре-
деляемой из выражения
Г=— %, (IV.7)
100
где Ч — чистота семян, %; В — их всхожесть, %.
Оценку чистоты и всхожести семян дают контрольно-семенные
лаборатории. Если чистота или всхожесть семян отличаются от
кондиции семян II класса, подобранную по табл. IV.5 норму высе-
ва соответственно изменяют пропорционально их фактической
годности:
(1V.8)
*ф^ф
где Нф и Ят — фактическая требуемая норма высева семян данного вида
трав и расчетная норма, подобранная по табл. IV.5; Ч и В — чистота и всхожесть
семян, установленная государственным стандартом; 4$ и В$ — то же, для имею-
щихся семян.
Чем выше насыпь и глубже выемка, тем большим должно быть
значение что учитывают коэффициентом увеличения нормы
высева 7<в. При высоте насыпи или глубине выемки от 3 до 10 м
его значение для всех районов СССР, кроме южных областей
европейской части, засушливых районов Казахстана и Средней
Азии, равно 2. То же значение коэффициента принимают для юж-
ных областей европейской части СССР при высоте насыпей и глу-
бине выемок до 3 м в случае песчаных грунтов (в том числе и пы-
леватых, а также мелких речных) и жирных глин. При высоте на-
сыпи или глубине выемки от 3 до 10 м в тех же грунтах, а также
в^ пылеватых супесях и суглинках (в том числе и лессовидных)
Ав = 3. При большей высоте насыпей или глубине выемок неза-
висимо от свойств грунтов Лв принимают равным 3.
6* 163
IV.5 cd 2 и 0J ханёвиэме 1111
лица ь(с стержнекорь травы Нанос}] Ю 1Q О О О О
Таб минноЦ* 1 1 — 0,15
сти откоса, кг и с \о о вийапоц; *•*•*•* о о о о
ковые уиь -Xeirou иэсйчи IT 1 1 о
с X X Ql, <D JE Г* гевищевые зла травы У ОН -олХс мшгдвдо СО 'ГН сч со о о о о
Ю ма ж ввиэвНм ВПИИВОНО ю о ю ♦» es ** о о о о
02 S3 S3 сх о -оеэд Нэхооя CD b- Ю to *Ь Ж 4 ** О о о о
мян 11 класса явкиих 1 1 1 1
ГС S3 ввнолХк вмнэафоиих Ю 1О та § оооо та д о
о CJ С-^ та та
ысева о 2 ГС о иимэНид -из пэиэосод ® o' o' о о Й С Ч » Jt J W та Ё СР CJ О CJ Ср
Нормы в и га Ч со CD га уйм -ознн звНлуад та О ।—ii—и—II—। д "Ф СО таК 5* О* О О О д ' - 1—г
А ВИЙЭИЛЭЙ И1ГИ ср НГ-4
хлокус И1ЧНЭ1ПИЯ0И -Ноязэд иаНнц со ю со СО * «ч л «ч *>. о о о о ►—4
2 явихиж 1111
BBHOJjtlf впиивэно со СО *« ГЧ ** ОООО
Грунты, слагающие откосы земляного полотнй Глина, суглинок Песок, супесь Глина, суглинок Песок, супесь
1 Вид почвы (паститель- кого грунта), наноси- мой на упрепляемые откосы Дерновоподзоли- стая Торф
164
Для повышения приживаемости семян и лучшего их произра*
стания в воду, которой поливают засеянные откосы, вводят мине*
ральные удобрения из расчета на 100 м2: 1,5—3,0 кг суперфосфата
(фосфорные удобрения), 1—2 кг селитры (азотистые удобрения)
и 1,5—2,0 кг калийных солей (калийные удобрения).
При гидропосеве семена каждой группы загружают в машины
с мешалками принудительного действия, перемешивают с удобре-
ниями и под сильным давлением, нагнетаемым насосом, распыляют
по откосу [14]. Под действием струи воды семена вдавливаются
в увлажняемый рыхлый грунт. Их приживаемость даже в жаркий
летний период достигает 90%.
Производительность машин при гидропосеве составляет не ме<
нее 10 тыс. м2/смену.
После посева в жаркое время года, особенно в южных райо-
нах страны, требуется через каждые 10—15 сут поливать откосы
водой. В среднеазиатских республиках после гидропосева, а в ме-
нее засушливые периоды и после сухого посева семян по откосу
распыляют битумную эмульсию из расчета 0,5—0,7 л/м2. Испаре-
ние приостанавливается, и создаются благоприятные условия для
приживаемости семян без полива водой.
Окончательная сдача работ производится после развития всхо-
дов посевных трав с проверкой соответствия фактически выпол-
ненных работ проекту, норм внесенных в грунт семян и удобре-
ний по актам скрытых работ, а также качества дернового покрова
(табл. IV.6) в зависимости от вида и количества побегов растений
на единицу площади, обычно 400 см2 [14, 58].
Дерновой покров должен быть плотным, связным, равномерным
по густоте и иметь достаточно развитую корневую систему. Каче-
ство покрова проверяют не менее 3 раз и каждый раз на площади
в 1000 м2. К моменту приемки после прохода автомобиля с на-
грузкой на колесо в 5 тс глубина колеи в сухую погоду на дерно-
вом покрове не должна превышать 5 см.
Чтобы предупредить эрозию откосов, особенно в местах, под-
верженных временному подтоплению, Союздорнии рекомендует
легко размываемые грунты (мелкие однородные пески, супеси или
лёссовые отложения) на глубину не менее 10 см укреплять порт-
ландцементом из расчета 10% (по массе) или медленно распада-
ющейся битумной эмульсией.
Таблица IV.6
Качество дернины Количество побегов иа 400 сма площади в климатических зонах
дерново-подзолистой и лесостепной черноземной сухой степной и полу- пустынной
Отличное Больше 400 Больше 200 Больше 100
Хорошее 400—200 200— 100 100—50
Удовлетворительное 200—100 100—50 50—35
Неудовлетворительное Меньше 100 Меньше 50 Меньше 35
165
Рис. IV.19. Бетонные плиты для укреп-
ления временно подтапливаемых от-
косов земляного полотна:
а — общий вид плиты; б — ключ для за-
кручивания концов арматуры, выступаю-
щей в углах плит; в—деталь сопряжения
плит в углах;
1 — бетонная плита; 2 — выступающий ко-
нец арматуры; 3—металлический круг с
четырьмя отверстиями для концов закру-
чиваемой арматуры; 4 — место сварки ме-
таллического круга и ручки со стержнем
ключа
Рис. IV.20. Схема соединения диаго-
нальных сборных бетонных элемен-
тов:
1 — диагональный элемент; 2— поперечное
его сеченне; 3 — металлический штырь
Грунт, обработанный битум-
ной эмульсией, укладывается и
уплотняется на откосах лучше,
чем цементогрунт. В этом случае
укрепление сразу эффективно и
не требует времени на формирова-
ние слоя. Укрепление грунта не
препятствует впоследствии при-
родному зарастанию травами, но
общий вид дороги ухудшается.
Повышается и стоимость укрепи-
тельных работ. Поэтому трудно
ожидать, что укрепление откосов
вяжущими материалами получит
широкое распространение.
Надежным и дешевым спосо-
бом укрепления откосов влажных
выемок является посадка влаго-
любивых пород деревьев со стер-
жневой корневой системой, а так-
же кустарников со стелющейся
корневой системой при одновре-
менном посеве многолетних трав
[14]. На откосах насыпей, особен-
но высоких, высаживают шипов-
ник, лозу, пузырник, облепиху,
скумпию и другие засухоустойчи-
вые декоративные древесно-кус-
тарниковые насаждения и травы.
Для выращивания 1 г листьев (в
пересчете на сухую навеску) кор-
невая система влаголюбивого де-
рева отсасывает из грунта не ме-
нее 1000 г влаги.
Посев трав, посадка деревьев
и кустарников одновременно ук-
репляя откосы, украшает земля-
ное полотно и способствует его
осушению. В пониженных местах
вогнутых вертикальных кривых
для сброса воды с проезжей час-
ти по откосам земляного полотна нужно укладывать телескопиче-
ские бетонные лотки.
В легко размываемых грунтах и в местах интенсивного воздей-
ствия воды откосы укрепляют сборными бетонными элементами.
При значительном расходе воды на участках с продольным укло-
ном, превышающим 30%0, а также около искусственных сооруже-
ний для укрепления откосов применяют квадратные бетонные
плиты размером 50x50x8 см со срезанными углами; их уклады-
166
вают на слой гравия или щебня,
реже непосредственно на связный
грунт (рис. IV. 19).
Выступающую по углам арма-
туру закручивают и заделывают
песчаным асфальтобетоном. В ре-
зультате как бы образуется элас-
тичный тюфяк, который при под-
мыве проседает, прекращая даль-
нейший размыв.
Применяют и другие конструк-
ции железобетонных или бетон-
ных элементов, образующих на
откосе решетку [56]. Элементы
крепят к грунтовому откосу ме-
таллическими штырями или желе-
зобетонными свайками (рис.
IV.20—IV.22). Элементы имеют
длину 1—2 м. На укрепленном от-
косе создают из них решетку. По-
перечное сечение трапецеидаль-
ных элементов в зависимости от
длины их элементов изменяется
от 5Х 10 до 10X20 см.
Для повышения устойчивости
решетчатого укрепления у подош-
вы откоса или конуса устраивают
упор из монолитного бетона сече-
нием 25X40 см или из блоков раз-
мером 30x40x250 см. Упором
Рис. IV.21. Схема решетчатых укреп-
лений из сборных железобетонных
элементов с монтажной плитой:
а — план; б — разрез;
1 — монтажные железобетонные балочкн;
2— сеченне балочкн; 3 — свайки; 4 — мон-
тажная плита; 5 — обсев травами по слою
растительного грунта
Рис. IV.22. Решетчатое прямоугольное
укрепление, прибиваемое к откосу
земляного полотна железобетонными
свайками:
а — решетки из одного сборного элемента;
б — решетки из двух элементов;
1 — сборные железобетонные элементы
различных формы и размера; 2— попе-
речное сечение элементов; 3 — железобе-
тонная свайка; 4 — обсев травами по
слою растительного грунта
могут служить и элементы, обра-
зующие нижний пояс.
Ячейки между сборными эле-
ментами заполняют, как правило,
растительным грунтом, произво-
дя затем гидропосев семян раз-
личных многолетних трав, высаживая в них цветы и декоративный
кустарник или засыпая камнем, щебнем, гравием. Сочетание бе-
тонных элементов с каменной наброской и растениями, живописно
размещенными по откосу, украшает общий вид дороги. Откосы,
подвергающиеся временному подтоплению, укрепляют наброской
из галечника и рваного камня крупностью до 150 мм, реже укреп-
ляют грунт в ячейках различными вяжущими. В ячейках рекомен-
дуется высаживать засухоустойчивый кустарник, а на влажных
и особенно мокрых участках, наоборот, влаголюбивый, как, на-
пример, лоза, смородина и др.
167
Если скорость течения воды превышает 2—3 м/с, высота вол-
ны с набегом составляет более 1,5 м, а толщина льда бывает не
менее 0,6 м, необходимо укреплять откосы железобетонными пли-
тами размером не менее 1X2X0,15 м, укладываемыми на слой
щебня или гравия.
Элементы укрепления и крупноразмерные плиты изготовляют
из дорожного бетона марки М-350-400 для подтапливаемого зем-
ляного полотна, М 200 и выше для неподтапливаёмого. Бетон дол-
жен быть морозостойким. Элементы укрепления можно изготав-
ливать и из цементогрунта автоклавного твердения или силика-
тобетона.
Процесс укрепления откосов решетчатыми конструкциями
включает подготовку фронта работ, монтаж сборных элементов
и заполнение ячсек~ __
К подготовительным работам относят отрывку автогрейдером
у подошвы укрепляемого откоса ровика для бетонного упора, в ко-
торый укладывают готовые бетонные блоки размером 30Х40Х
Х250 см или бетонную смесь марки 250/30, предварительно уста-
новив передвижную опалубку. Стыки блоков омоноличивают це-
ментным раствором состава 1:3.'После засыпки пазух у упора
и удаления лишнего грунта доставляют готовые элементы, разгру-
жаемые вдоль упора автокраном.
Для безопасности рабочих на укрепляемую поверхность укла-
дывают переносные деревянные трапы. Автомобильным краном
монтируют элементы, начиная с упора, и последовательно пере-
мещаются к верхней части откоса. Монтаж возможен лишь при
влажности грунта, близкой к оптимальной. Бетонные элементы
должны плотно прилегать к поверхности откоса. Когда все эле-
менты в местах стыков или пазах опорной плиты будут подогнаны
друг к другу, забивают штыри, или свайки. Металлические штыри
и монтажные петли сборных элементов предварительно смазыва-
ют битумом. В стыках элементы омоноличивают цементным раст-
вором.
Растительный грунт для заполнения ячеек или другой матери-
ал, предусмотренный проектом, разгружают из автомобилей-са-
мосвалов на горизонтальной площадке у верхней бровки земляно-
го полотна. В грунт при оптимальной влажности в соответствии
с заданной дозировкой вводят семена и удобрения, перемешивая
автогрейдером. Готовую смесь сдвигают на верхнюю часть откосов
и распределяют откосником по ячейкам.
При гидропосеве трав перед монтажом элементов грунт на
откосе разрыхляют на глубину до 10 см. Это облегчает вдавлива-
ние в грунт нижней части сборных элементов, и мульча (смесь се-
мян с удобрениями или опилками) меньше стекает по откосу.
Укрепленную поверхность поливают водой с растворенными удоб-
рениями или для создания водонепроницаемой пленки битумной
эмульсией.
Каменный материал для заполнения ячеек подают на откос
краном или экскаватором с грейферным ковшом.
168
§ 1V.11- КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ПРИЕМКА ЗЕМЛЯНОГО
ПОЛОТНА
Срок службы дорожных одежд на реконструируемых дорогах
в значительной степени зависит от качества земляного полотна,
которое необходимо уплотнять только при оптимальной влажности
№0. Чтобы в процессе реконструкции земляного полотна не допус-
тить превышения влажности, прежде всего должен быть обеспе-
чен поверхностный сток. Водоотводные или нагорные канавы,
кюветы или лотки всегда начинают устраивать в наиболее низких
участках местности. Но работы, связанные с уширением или ис-
правлением поперечного профиля земляного полотна, наоборот,
начинают с водораздельных участков, что облегчает сброс по-
верхностных вод.
Если стоимость сооружения нового земляного полотна автомо-
бильной дороги III категории с асфальтобетонным покрытиехМ
в условиях II дорожно-климатической зоны составляет 12—16%
от полной сметной стоимости, то его реконструкция применительно
уже к нормам для автомобильных дорог II категории обходится
не менее, чем в 2,5 раза дороже. Именно поэтому при реконструк-
ции земляного полотна должен быть организован исключительно
строгий контроль за правильностью выбора и расположения грун-
тов в земляном полотне, за толщиной отсыпаемых слоев, их влаж-
ностью и плотностью, а также за соблюдением проектного попе-
речного профиля.
Для контроля влажности и степени уплотнения грунта предло-
жены различные полевые методы:
отбор образцов грунта ненарушенной структуры режущими
кольцами-пробобрателями;
использование серийно изготавливаемых промышленностью ра-
диоизотопных приборов — гамма-плотномера и нейтронного инди-
катора влажности;
статическое и динамическое зондирование (вдавливание метал-
лического конуса);
измерение скорости прохождения в грунте ультразвуковых волн.
При использовании радиоизотопных и ультразвуковых пртбб-
ров, а также различных динамических и статических плотномеров
отсутствует необходимость в предварительном отборе образцов
грунта, но требуется тщательная предварительная тарировка при-
боров.
Ультразвуковой метод пока применяется только в опытном
порядке.
В, СССР для оценки плотности грунтов чаще всего используют
прибор инж. В. П. Ковалева [47]. Точность определения степени
уплотнения при помощи этого прибора зависит от содержания
в грунте песчаных зерен крупнее 2 мм. Кроме того, при вдавлива-
нии в грунт кольца пробобрателя нарушается сложение грунта,
что влияет на точность испытания. Продолжительность испытания
одного образца составляет 25—30 мин, что в несколько раз боль-
169
Рис. IV.23. Схема глубинного гамма-
плотномера (ГГП):
а — разрез контрольно-транспортного уст-
ройства (К.ТУ); б—зонд и регистрирую-
щий прибор;
1— кабель; 2 — полый цилиндр; 3 — свин-
цовые прокладки; 4 — кожух; 5 — обсад-
ная труба; 6 — испытуемый грунт; 7 —
зонд; 8 — источник гамма-излучения ра-
диоактивного изотопа (Цезия-137); 9 —
свинцовый экран; 10 — детектор; 11 — мил-
лиамперметр; 12 — электромеханический
счетчик; 13 — тумблер включения батарей;
14—тумблер измерения скорости счета
гамма-квантов
ше, чем при применении радио-
изотопных методов.
Чтобы достигнуть однородно-
сти уплотнения, нужно проверять
плотность грунта для каждых
500 м3 выполненных земляных
работ.
В последние годы для оценки
плотности и влажности получили
распространение радиоизотопные
методы определения [66]. Метод
применим для всех грунтов, кро-
ме торфа, независимо от их мине-
ралогического и петрографическо-
го состава.
Глубинный гамма-плотномер
ГГП-2 состоит из зонда с источ-
ником ионизирующего излуче-
ния, блока детектирования, пере-
счетного устройства и обсадной
трубы (рис. IV.23). О плотности
грунтов судят по интенсивности
отражения гамма-квантов. После
опускания зонда до глубины опре-
деления плотности уф, гамма-кван-
ты рассеиваются и поглощаются
атомами грунта. Чем выше плотность грунта, тем меньше рассе-
янных гамма-квантов поступает на счетчики. До начала работ
необходимо протарировать плотномер при различной влажности,
построив график для определения плотности уф грунта (рис. IV.24).
Рис. IV.24. График для определения:
а — плотности грунта у с помощью глубинного гамма-плотномера (ГГП); б — влаж-
гр
ностн W нейтронным индикатором влажности (НИВ); --------/(7) — относительная скорость
/V
гр
счета на контрольно-транспортном устройстве (КТУ) прибора ГГП; --------/ (W) — то же,
лкку
прибора НИВ
170
При испытаниях в пробурен*
ную в грунте скважину опускают
до необходимой глубины тонко-
стенную дюралевую трубку диа-
метром 50 мм с находящимся в
ней зондом.
Затем по шкале прибора опре-
деляют скорость счета импульсов,
вырабатываемых зондом, и, поль*
зуясь расчетным графиком, на-
ходят фактическую плотность уФ-
Влажность определяют приС
помощи нейтронного индикатора
влажности НИВ (рис. IV.25). В
грунт погружают трубку с нахо-
дящимся в ней датчиком и источ-
ником излучения тепловых нейт-
ронов. Показания датчика про-
порциональны влажности грунта.
Вырабатываемые электрические
импульсы поступают на пересчет-
ное устройство. Скорость счета
Рис. IV.25. Схема нейтронного инди-
катора влажности НИВ-2:
а — контрольно-транспортное устрой-
ство; б — зонд с источником быстрых
нейтронов (плутониево-бериллиевых):
/ — кабель; 2 — парафин; 3 — бур; 4 — по-
лый цилиндр для выдвижного зонда; 5 —
обсадная труба; 6 — испытуемый грунт;
7 - зонд; 8 — источник нейтронного излу-
чения; 9—счетчик СТС-5 в кадмиевом
экране; 10 — разделительный экран
импульсов, вырабатываемых датчиком, определяют по шкале при-
бора. Пользуясь тарировочной кривой зависимости скорости счета
от влажности, определяют действительное значение 1Ге (по массе),
которое и сравнивают с оптимальной влажностью ТГо, установлен-
ной по методу стандартного уплотнения.
На одно измерение плотности грунта уф прибором ГГП или его
влажности Ц7е данным прибором требуется 8—10 мин.
В настоящее время осваивается применение радиоизотопного
комбинированного прибора «Технолог-К», предназначенного для
измерения плотности грунтов в поверхностном слое глубиной до
30 см.
В течение одного часа прибором «Технолог-К» можно выпол-
нить 40—50 измерений плотности грунта, охватив контролем объе^м
около 0,25 м3.
При этом точность измерений обеспечивается в пределах
=Ь0,02 г/см3.
Прибор «Технолог-К» основан на явлении ослабленного (глу-
бинные измерения) и рассеянного (поверхностные измерения)
гамма-излучения. Он состоит из датчика-преобразователя значе-
ний объемной массы в последовательные электрические импульсы,
и регистратора-счетчика импульсов. Масса датчика 8 кг, регист-
ратора 4,5 кг.
Прибором можно определять также плотность цементобетон-
ных и асфальтобетонных покрытий и оснований дорожных одежд
непосредственно с поверхности проезжей части без заглубления
источника излучения. Гамма-плотномер выгодно отличается от
171
других отечественных и зарубежных приборов повышенной точно-
стью и высокой производительностью измерений при небольшой
массе и практически полной радиационной безопасности.
Следует отметить, что еще в 1960—1962 гг. в МАДИ была
сконструирована установка в виде своеобразной лыжи с радиоизо-
топом, прицепляемой к легковому автомобилю, оборудованному
соответствующей аппаратурой.
Плотность грунта измерялась непрерывно при движении авто-
мобиля.
Эта установка не нашла широкого применения, так как она не
изготовлялась промышленно.
В настоящее время во Франции в опытно-производственном
масштабе внедряется аналогичная аппаратура, позволяющая
в процессе движения автомобиля определять плотность грунта
с автоматической записью на магнитную ленту. Несомненно^ что
в дальнейшем будет уделяться все больше внимания автоматизм
рованному радиоизотопному измерению влажности и плотно1
грунтов. ’
П"и контроле качества земляных работ необходимо определить
ЧОНАгч* упругости как вновь уложенных грунтов, так и грунфгг
используемой части существующего земляного полотна. Испыта
ния следует проводить при влажности грунтов, близкой к опти-
мальной.
Поскольку исключительно большое влияние на прочностные
свойства земляного полотна оказывает его однородность, то пра-
вильно оценить свойства грунтов можно только при достаточ
количестве контрольных измерений, зависящем от требуемой сте-
пени надежности. Если вариация коэффициента относитель
уплотнения Ко будет выше нормы, требуемой правилами приемки
дорог, например равной V—0,05, то для получения плотности зем-
ляного полотна, удовлетворяющей действующим допускам, требуй
мое значение Ко (по данным канд. техн, наук В. Н. Яромкг»
должно быть повышено до 1,05 при надежности (вероятности)
Л>дн = 0,9 и до Ко = 1,045 при РОДН = 0,95. Следует всемерно стре-
миться к однородности уплотнения. Повышение однородности со-
провождается и повышением качества земляного полотна, а также
снижением энергии уплотнения.
При текущем контроле качества работ длину контрольного уча-
стка уплотнения, согласно СНиП Ш-Д.5-73, принимают равной
200 м. Количество испытаний влажности и плотности грунта для
оценки уплотнения статистически однородного участка земляного
полотна с надежностью 0,9 и 0,95 соответственно должно состав-
лять 9 и 14.
При систематическом измерении влажности и плотности грунта
контрольные измерения надлежит производить на трех попереч-
никах, расположенных через каждые 50 м. л)
При надежности оценки РОДН“0,9 измерения на каждом попе-
речнике нужно выполнить в трех местах, а при РОДН = 0,95 в пяти.
Места измерения назначают с помощью таблиц случайных вели-
172
чин, предварительно составляя для каждого участка контрольные
карты, на которых наносят контрольные пределы среднего значе-
ния коэффициента Ко и величины его размаха.
В тех же местах, где измерялись влажность и плотность, надо
измерять и модуль упругости грунтов. Это повысит степень надеж-
ности оценки прочности и однородности земляного полотна.
Глава V
перестройка дорожных одежд
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
§ V.1, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТАРОЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ
_ При реконструкции дорог старую дорожную одежду можно ис~
Шльзовать различными способами. Самый простой из нихЧя наи-
более удобный для строителей состоит в усилении старой1 г^Ч>ж-
:йой одежды без ее уширения.
г Однако практически реконструкция дорог всегда включает
в себя уширение земляного полотна и проезжей части. Поэтому
использование старой дорожной одежды при необходимости ее
уширениянаиболее часто встречающийся вариант, решение ко-
онрого тесно связано с принятым способом уширения земляного
полотна. Одностороннее уширение проезжей части с той же сто-
шмиы, с которой проведено уширение земляного полотна, услож-
няет работы, так как вызавает смещение оси проезжей части, де-
лает необходимым несимметричное усиление дорожной одежды
связано с некоторым перерасходом материалов при создании
нового поперечного профиля. Поэтому во многих случаях даже
гари одностороннем уширении земляного полотна сохраняют ось
«проезжей части неизменной. Уширение проезжей части, особенно,
вели оно небольшое, выполняют симметрично с двух сторон, пре-
небрегая в целях облегчения строительных работ некоторым раз-
личием обочин по ширине. При уширении учитывают необходи-
мость размещения и строительства с каждой стороны проезжей
части краевых полос шириной по 0,75 м на дорогах I и II катего-
рий и по 0,5 м на дорогах III категории.
В большинстве случаев при реконструкции не удается ограни-
читься только уширением и усилением проезжей части. На отдель-
ных участках приходится смягчать продольные уклоны или вырав-
нивать пилообразную проектную линию, что вызывает необходи-
мость поднятия рабочих отметок над существующей дорогой на
большую величину, чем необходимая толщина усиления одежды,
г Часто упрощают производство работ и, как говорят, строят
новую дорожную одежду на «погребенной» старой. При тяжелых
грунтовых условиях и неблагоприятном водно-тепловом режиме
земляного полотна старая дорожная одежда может улучшать
173
водно-тепловой режим, играя роль морозоустойчивого и пароне-
проницаемого слоя.
В районах с недостатком местных каменных материалов и при
тщательном технико-экономическом обосновании организации
строительства должны быть рассмотрены варианты применения
материалов старой дорожной одежды в конструкциях новой доро-
ги, их использования на других объектах или даже передачи или
продажи местным организациям. Последнее решение иногда яв-
ляется вынужденным, когда при изменении трассы старой дороги
в плане ее оставшиеся в стороне участки подлежат разборке,.
а занятая ею полоса земли — рекультивации.
Особые проблемы возникают при реконструкции автомобиль-
ных дорог с цементобетонными покрытиями или покрытиями на
цементобетонных основаниях. Опыт показал, что на тех участках,
продольный профиль которых остается без изменения, не всегда
целесообразно использовать старые цементобетонные покрытия
в качестве оснований. За длительный срок предшествующей служ-
бы бетонные покрытия теряют свою прочность, покрываются мно-
гочисленными разнообразными по размерам и направлениям тре-
щинами, выбоинами, на них появляются околы кромок и швов
и другие виды разрушений. Поверхность цементобетонных по-
крытий становится покрытой трудноудаляемой масляной пленкой,
которая препятствует хорошему сцеплению между бетоном и но-
выми покрытиями. Неоднородность старого покрытия по прочно-
сти не гарантирует однородную прочность усиленной дорожной
одежды.
Для обеспечения нормальной службы новой дорожной одежды
старое цементобетонное покрытие или основание разбивают на кус-
ки перфораторами или бетоноломами. После удаления бетона
и металла арматуры может оказаться необходимым замена ста-
рого песчаного слоя или повышение уровня земляного полотна за
счет устройства морозоустойчивого слоя. В тех случаях, когда
состояние песчаного основания позволяет оставить старый цемен-
тобетон на месте, из него выбирают металл арматуры, дополни-
тельно измельчают обломки бетона и уплотняют тяжелыми кат-
ками. В ФРГ в качестве основного способа использования старых
цементобетонных покрытий на автомобильных магистралях дово-
енной постройки принято измельчение бетона на месте и уплотне-
ние его тяжелыми стальными ударниками, сбрасываемыми подъ-
емными кранами. В результате уплотнения поверхность старого
цементобетонного покрытия понижается на 3—4 см. По такому
слою, рассматривая его при расчетах прочности дорожной одежды
как укрепленное грунтовое основание, возводят новую дорожную
одежду. При сохранении существующего бетонного покрытия
в составе будущей дорожной одежды приходится выравнивать
старое покрытие слоем песка толщиной 5—10 см, обработанного
битумом, и на нем укладывать новое покрытие такой толщины,
чтобы оно не подвергалось трещинообразованию в результате вос-
производства трещин старого покрытия.
174
_________________________Таблица V.l
Варианты использования старой дорожной одежды
Категория дороги при реконструкции без изменения земляного полотна при подъемке земляно- го полотна при постройке спрям- ления по новому направлению
с у шествую- щая после рекон- струкции без уширения с односторон- ним уширени- ем с двусторон- ним уширени- ем оставление одежды в теле насыпи с использова- нием материа- лов одежды - с удалением старой одеж- ды с использова- нием старого участка дороги с использова- нием материа- лов одежды с разборкой и удалением старой । одеж ды 1
V IV III II IV III 11 I п п п п С с с G С с с с С с с с э э э э н э э э п п п п э э э э э э э
Примечание. Условные обозначения: С — решение принимают по соображениям
организации работ; Э — решение принимают на основе технико-экономических расчетов;
П — решение принимают на основе расчетов прочности дорожной одежды; Н — использова-
ние нецелесообразно.
Различные варианты использования дорожных одежд сведены
в табл. V.1, руководствуясь которой можно выбирать наиболее
рациональный способ реконструкции.
§ V.2. РАЗБОРКА СУЩЕСТВУЮЩИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
При использовании материалов существующей дорожной одеж-
ды необходимо ее разобрать. В зависимости от конструкции дорож-
ной одежды и с учетом разнообразия и различной ценности мате-
риалов отдельных конструктивных слоев разборку выполняют сра-
зу на всю толщину одежды или послойно. При разборке отдельно
измельчают, снимают и вывозят слои асфальтобетона. Также от-
дельно снимают щебеночные, гравийные, • шлаковые материалы
и булыжный камень разбираемых мостовых. Песок старых песча-
ных оснований используют в редких случаях.
При разборке облегченных усовершенствованных покрытий,
толщина которых превышает 8—10 см, предварительно разрых-
ляют и снимают обработанный вяжущим слой и используют его
для устройства основания на новой дороге.
Так же поступают с основаниями из материалов, не обработан-
ных вяжущими, если считают возможным использование их в до-
рожной одежде. Основание разламывают на всю ширину и мате-
риал вывозят на повое место.
Если материал покрытия обработан вяжущим на небольшую
толщину и нецелесообразно его использовать отдельно, то разби-
рают и взламывают дорожную одежду на всю толщину, захваты-
вая нн^еньшаетС<ний слой песка Дренирующего слоя.
Псовую стоили? сборных дорожных покрытий и уплотненных
гРУ'/Орке, можно г)П[эльзовать ряд машин, выпускаемых промыш-
Длов. Материалы старой4 Ф'Резы ДС-18А, монтируемые на трак-
175
Рис. V.I. Приспособление к бульдозе-
ру для взламывания асфальтобетон-
ных покрытий:
1 — стальные зубья; 2 — плита; 3 — ребра
жесткости; 4 — упор для ножа; 5 — отвер-
стия для болтов; 6 — хомут для подвеши-
вания приспособления к раме бульдозера
торе Т-100 МЗГП, и ДС-73 на
тракторе Т-130-1, Г-1 имеют впе-
реди трактора навесные кирков-
щики, которые могут разрыхлять
покрытие на глубину 0,2 м на по-
лосе шириной 2,5 м, перемещаясь
со скоростью от 0,1 до 0,7 км/ч.
Кроме того, бульдозерно-рыхли-
тельные агрегаты ДП-14, ДП-15
и ДЗ-90С и бульдозеры ДЗ-35С
имеют рыхлители ДП-22С, а буль-
дозеры ДЗ-34С — рыхлители
ДП-9С.
Эти мощные машины на-трак-
торах Т-100МЗГП, Т-30-1, Г-1,
Т-180КС и ДЭТ-250М с двигате-
лями от 108 до 300 л. с. могут рыхлить плотные грунты и дорож-
ные одежды.
Для снятия асфальтобетонных слоев наиболее целесообразно
использовать бульдозеры с приспособлением в виде клыков-зубь-
ев (рис. V.1). При проходе бульдозер приподнимает и разламыва-
ет асфальтобетонное покрытие на крупные куски. Для измельче-
ния этих кусков применяют специальные машины.
Для снятия старого асфальтобетона применяют также машину
ЭФМ-2000. За смену эта машина проходит более 1 км, разламы-
вая старое покрытие толщиной 20—30 см на ширину 2,5 м и раз-
драбливая свыше 1000 т старого асфальтобетона. Куски разло-
манного старого асфальтобетона сдвигают в кучи бульдозерами,
затем погрузчиками грузят в автомобили-самосвалы и вывозят на
заводы для переработки или на участки новой дороги как мате-
риал для строительства оснований.
Разламывание и измельчение асфальтобетона выполняют виб-
рационным вальцовым рыхлителем массой 7 т, работающим
с трактором Т-100 МБТС. Выработка его составляет около 60 м3/ч,
глубина рыхления за один проход — 25 СхМ на ширину 2,1 м, про-
изводительность— 100—800 м/ч.
В ФРГ применяют для разборки дорожных покрытий на тол-
щину до 20 см машину, по внешнему виду похожую на автогрей-
дер, у которой вместо отвала имеется фреза. При движении со
скоростью от 6 до 30 км/ч машина разламывает дорожное покры-
тие на полосе шириной 2,75 м. Продукты разрушения поступают
по транспортеру в грузовой автомобиль и их вывозят с места ра-
боты. Масса машины 20 т, длина 8 м, высота 3,2 м.
Все указанные выше машины не могут разрушать и разбирать
цементобетонные покрытия и основания. Наиболее часто исполь-
зуемые для этой цели молотки, работающие с пеу выравнен ком-
прессорами, малопроизводительны. (Г^рбработанщ
В Главмосинжстрое для разборки цементов 0кой толщинггий
и оснований смонтирован специальны^'111410 11 результате вос-'си
176
МАЗ-500. На- раме автомобиля установлена неподвижная рама,
на которой расположена поворотная платформа с компрес-
сорной установкой ЭМФ-55 и пневмомолот. Поворотная платфор-
ма имеет площадку с ограждением для оператора. На площадке
расположены органы управления бетоноломом. Пневмомолот ограж-
ден свисающими цепями, предотвращающими вылетание кусков
отделенного бетона. Производительность машины по разрушению
бетонного покрытия составляет 120—150 м2 в смену.
Разломка старых цементобетонных покрытий и оснований бе-
тоноломами и отбойными молотками вызывает шум, особенно не-
желательный в населенных пунктах.
В Англии разработана машина для разрушения и удаления бе-
тонных дорожных покрытий, работающая с меньшим шумом, чем
при дроблении падающим грузом. Оборудование смонтировано на
рукояти гидравлического гусеничного экскаватора вместо его
обычного ковша. Основными-элементами узла являются две бо-
ковые рамы, которые оканчиваются башмаками, вводимыми под
нижнюю поверхность бетонной плиты, подлежащей разрушению.
Расположенный сверху гидроцилиндр, положение которого регу-
лируют с помощью вспомогательного гидроцилиндра, обеспечивает
прижатие плиты к башмакам. Оба гидроцилиндра подсоединены
к гидросистеме экскаватора и управляются из кабины машиниста.
Два бруса, служащие задним продолжением башмаков, использу-
ются для захвата и удаления отломанного куска бетонной плиты.
В комплект оборудования входит также ковш для захвата мелочи
и ее погрузки в автомобили. Обламывание плиты происходит при
включении напорного гидроцилиндра экскаватора, усилие которого
передается через боковые рамы. При этом башмаки стремятся
переместиться вверх, а прижимающий гидроцилиндр сообщает
усилие, направленное вниз. Производительность этой машиной при
удалении бетонного покрытия толщиной 250 мм, армированного
стальной сеткой, составляет до 53 м3/ч.
§ V.3. СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТАРЫХ МАТЕРИАЛОВ
ИЗ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
Использование старых материалов из дорожных одежд необ-
ходимо обосновывать. К сожалению, во многих случаях решения
выносят без надлежащей оценки качества старых материалов
и стоимости их получения, хотя эти показатели являются решаю-
щими для дальнейших технико-экономических обоснований. Каж-
дый элемент автомобильной дороги имеет определенную строи-
тельную стоимость, учитываемую на балансе дорожной организа-
ции. К моменту реконструкции дороги балансовая стоимость за
счет износа дорожных сооружений за период их службы значи-
тельно уменьшается по сравнению с первоначальной. Практически
балансовую стоимость старой дорожной одежды, подлежащей
разборке, можно принимать равной стоимости слагающих мате-
риалов. Материалы старой одежды оценивают с учетом их износа
7—512 177
и уменьшения стоимости на величину расходов по разборке и по-
следующей обработке (очистка, прогрохотка и т. п.), а также по
доставке к месту использования, т. е. на место укладки в новую
одежду. При составлении смет полученную стоимость старых ма-
териалов включают в возвратные суммы и учитывают в смете на
реконструкцию дороги после подведения итога по III части сметы
и итога по всей смете.
Технико-экономическое сравнение вариантов дорожных одежд
с использованием старых материалов ведут по следующей схеме.
Если бы не было старой дорожной одежды, то стоимость едини-
цы полностью построенной новой одежды была бы Ан (измерите-
лем может быть в зависимости от размеров объекта или 1 м2 про-
езжей части, или 1 м, или 1 км дороги). Усиление старой одежды,
которое обходится Ау, будет экономически выгодным только при
условии
где Л б — балансовая стоимость существующей дорожной одежды.
Использование старых материалов с возвратной стоимостью
Ас (франко-место укладки) целесообразно при условии
лн> лр,
где Ар — стоимость дорожной одежды с использованием старых материалов
стоимостью Лс.
Следует иметь в виду, что технико-экономические расчеты,
связанные с применением материалов старой дорожной одежды
имеют смысл только при условии, что материалы еще пригодны
для использования в дорожной одежде.
Поэтому при изысканиях на всех характерных участках, но не
реже чем в двух местах на 1 км, должны быть высверлены в дорож-
ной одежде лунки и взяты пробы из всех конструктивных слоев
одежды и песчаного дренирующего слоя. Для возможности прове-
дения необходимых испытаний масса образцов должна быть не
менее значений, приведенных в табл. V.2.
При предварительных расчетах, если из проектов известно, ка-
кие были применены при строительстве материалы, можно теоре-
тически оценить степень их износа и ухудшения качества за вре-
мя службы.
Таблица V.2
Материалы Масса пробы, кг Материалы Масса пробы, кг
Асфальтобетон: мелкозернистый и сред- 6-7 Щебень (гравий), обрабо- танный битумом 20
незернистый крупнозернистый и пес- чаный 16—18 Необработанный щебень (гравий) Песок 20 3-5
178
Поры в песке дренирующего слоя, по данным проф. А. Я. Тула-
ева, за год службы заполняются глинистыми частицами и теряют
фильтрующую способность на толщину около Ь=1 мм. Таким об-
разом, за Т лет слой песка, потерявшего свою водопропускную
способность и непригодного в качестве дренирующего, составит
h = ЬТ.
Щебеночные и гравийные материалы в основаниях дорожных
одежд начинают измельчаться еще в процессе выполнения строи-
тельных работ, особенно укатки, когда в одномерном щебне мо-
жет образоваться до 15—25% частиц (QyK) размером мельче
5 мм. В процессе последующей службы дороги каменные материа-
лы продолжают изнашиваться. Интенсивность измельчения можно
характеризовать содержанием образующихся частиц мелкозема
(мельче 71 мкм) или песчано-пылевато-глинистых частиц (мельче
5 мм). Количество этих частиц может возрастать ежегодно на 0,3—
3%. Таким образом, можно считать, что через Т лет службы в ще-
беночном основании останутся неизмельченными только (100—
— Сук Т) % щебенок. На это количество сохранившегося, пригод-
ного к повторному использованию материала и следует ориентиро-
ваться при технико-экономических расчетах, связанных с примене-
нием каменных материалов из старой одежды.
Рыхлые обломочные материалы, получаемые после разрыхле-
ния дорожных одежд (щебеночные—как каменные, так и шлако-
вые и гравийные) в зависимости от их первоначальной прочности
и срока службы представляют, как правило, смесь отдельных, бо-
лее крупных зерен и продуктов их измельчения. Чем прочнее был
материал, примененный в дорожной одежде, чем благоприятнее
были водно-тепловой режим земляного полотна и природные ус-
ловия в месте проложения дороги, тем больше в старом материа-
ле зерен, сохранившихся и пригодных для повторного использо-
вания.
В табл. V.3 приведены данные о содержании в щебне зерен
различной крупности при строительстве щебеночного основания,
после укатки и через несколько лет эксплуатации.
Данные табл. V.3 показывают, насколько значительны измене-
ния в составе материалов, происходящие под влиянием измельче-
ния при укатке и эксплуатации дороги. Щебень из известняков,
не отличающихся высокой прочностью, через 50 лет почти напо-
ловину превращается в измельченную в порошок массу. Напри-
мер, при реконструкции автомобильной дороги Москва—Харьков
в 1947 г. на ряде участков после снятия дорожного покрытия, вы-
яснилось, что щебеночное основание представляло собой пласти-
ческую вязкую непросыхающую массу продуктов измельчения из-
вестнякового щебня с небольшим количеством сохранившихся от-
дельных, более твердых зерен. Этот материал нельзя было
использовать.
В 20—30-х годах при малых объемах дорожных работ счита-
лось закономерным и экономичным в сухое время года пропускать
старый материал щебеночного покрытия через ручной грохот и ос-
7* 179
Таблица V.3
Материал Время определения состава . - — * -• - — Массовая доля зерен, %, крупностью
более 50 мм 50—5 мм 5 мм - 74 мкм менее 74 мкм
Щебень из- При распределении по дороге После укатки Через 4 года 100 21,3 7,0 63,1 59,0 13,3 29,0 2,3 5,0
вестняковый При распределении по дороге После укатки Через 3 года 100 15-20 10-15 58-63 54—60 15-22 22-30 2,5 2,5-5,0
Щебень из песчаника При распределении по дороге После укатки Через 2 года 100 50 37,3 45,4 49,5 4,5 12,7 0,1 0,5
Гравий твер- дых пород После укатки Через 3 года 16,4 15,2 64,6 4,9 17,7 18,5 1,3 1,4
таток на сите с отверстиями 5—10 мм повторно использовать для
устройства нового основания, выбрасывая загрязненную мелочь
и грунт. На железных дорогах этот метод до сих пор не исключен.
Созданы машины, которые разбирают щебеночный балласт зем-
ляного полотна, прогрохочивают и отделяют крупные зерна. Для
получения более качественного материала надо после прогрохотки
промывать щебень. Но ввиду отсутствия передвижных моечных
установок и воды при реконструкции и капитальном ремонте ав-
томобильных дорог обычно этих работ не производят.
В тех случаях, когда старые щебеночные и гравийные мате-
риалы прочных пород хорошо сохранились и содержат небольшое
количество мелких зерен, их используют для строительства подъ-
ездных дорог, укрепления обочин и съездов на основную дорогу
и в нижних слоях оснований. Для уменьшения дробления
щебня при строительстве наиболее целесообразно уплотнять щебе-
ночные основания не катками с металлическими вальцами, а кат-
ками на пневматических шинах или виброплатформами.
Для обеспечения должного качества не следует применять в до-
рожных одеждах реконструируемых дорог старые щебеночные
и гравийные материалы без предварительного улучшения. По
предложению канд. техн, наук Б. А. Козловского, на ряде дорог
с успехом были использованы материалы старых оснований. На
одном из участков реконструированной дороги подготавливали
земляное полотно и песчаное основание. На старой дороге взла-
мывали старое гравийное и щебеночное основание, сгребали полу-
180
ченный материал автогрейдером в вал или в кучи. При этом
в материал частично попадал песок из основания. Материал пере-
возили автомобилями-самосвалами на подготовленное песчаное
основание, распределяли бульдозерами или щебнеукладчиками
и обрабатывали органическими вяжущими материалами, переме-
шивая фрезами или автогрейдерами. Обработанный таким обра-
зом по способу смешения на дороге каменный материал может
служить нижним слоем основания.
При наличии смесительных машин старый материал можно
перемешивать с вяжущими на новом основании. Однако лучше
производить обработку на месте разборки старой дорожной одеж-
ды и готовую смесь перевозить на новое основание. Это дает воз-
можность получить достаточно качественный и необходимой тол-
щины слой из битумо- или дегтеминеральной смеси с затратой
только вяжущего материала. При работе необходимо следить за
однородностью зерновой смеси, регулируя подачу минеральных зе-
рен и песка из старого песчаного слоя.
Также целесообразно использование материалов из покрытий
и оснований, ранее обработанных органическими вяжущими. Даже
в тех случаях, когда в нижних слоях основания оказался совер-
шенно непригодный материал, обработанный вяжущими, старый
материал верхних слоев может быть использован для устройства
нового основания иногда даже без добавки вяжущего, а чаще
с добавлением 2—3% нового органического вяжущего.
Еще более ценным материалом на реконструируемых дорогах
является асфальтобетон. К сожалению, во многих случаях вскир-
кованный и снятый асфальтобетон не применяют в дело; многие
годы снятый с проезжих частей улиц Москвы старый асфальтобе-
тон вывозили на свалки. Между тем старый асфальтобетон может
быть успешно использован для устройства верхних слоев дорож-
ных оснований. В этом случае для снятия старого асфальтобетона
необходимо применять машины, дробящие асфальтобетон на мел-
кие куски размером не более 10—15 см. Измельченный старый
асфальтобетон распределяют по подготовленному нижнему слою
основания или по песчаному дренирующему слою. Слой толщиной
10—12 см разравнивают, придавая необходимый поперечный про-
филь, и укатывают тяжелыми катками с металлическими вальца-
ми. Желательно использовать тяжелые катки для дробления под
вальцами крупных кусков и создания плотного слоя. По уплотнен-
ному слою основания после обработки его горячим жидким биту-
мом с расходом около 1 л/м2 укладывают нижний слой асфальто-
бетонного покрытия обязательно из горячей смеси с последующей
укаткой. Основание можно устраивать и из смеси кусков старого
асфальтобетона со щебнем. Вместо розлива горячего битума
предлагают [45] непосредственно перед укладкой горячей асфаль-
тобетонной смеси разогревать уплотненный слой старого асфаль-
тобетона тепловыми машинами инфракрасного излучения. Опыт
показывает, что при таком способе работ нижний слой покрытия
прочно соединяется с основанием.
7*—512
181
Рис. V.2. Установка по переработке старого асфальтобетона:
/ — транспортная линия подачи кускового асфальтобетона; 2 — вертикальный элеватор для
подачи добавок (щебня или песка); 3— двухбарабаиная печь для расплавления кускового
асфальтобетона; 4—подъемник скиповый; 5 — смесительная башня с узлом разгрохоткн
Нельзя допускать, чтобы излишки разлитого жидкого битума
проступали на поверхность нижнего слоя покрытия. Это происхо-
дит при розливе избытка жидкого битума или при настолько плот-
ном основании, что битум не может в него проникнуть. В таких
случаях необходимо уменьшать расход битума и использовать
для розлива автогудронаторы типа ДС-39А или ДС-53А, обеспе-
чивающие меньшую, чехМ 1 л/м2, норму розлива.
В настоящее время все более широкое распространение полу-
чает рациональный способ применения старого асфальтобетона —
переработка его в смесь, пригодную для повторного применения
(регенерация старого асфальтобетона). Для этой цели в Москве
построен специальный завод (рис. V.2). Переработка основана на
том, что в дорожном покрытии за время его службы происходит
старение асфальтобетона, ухудшение его деформативной способ-
ности в результате полимеризации битума, уменьшения в нем со-
держания легких фракций, а также сгущения битума, который
становится хрупким и теряет связующие свойства. При переработ-
ке (регенерации) старого асфальтобетона стремятся в первую оче-
редь восстановить вяжущие свойства битума. Для этого в состав
старого асфальтобетона вводят пластификаторы, например жид-
кие нефтяные продукты, остатки селективной перегонки нефти,
мазут, гудрон и др.
Схема переработки старого асфальтобетона на заводе состоит из
следующих операций. Доставленный на завод асфальтобетон дол-
жен быть предварительно при разламывании покрытия измельчен
на куски не крупнее 20X20 см. Измельченный асфальтобетон, про-
шедший контрольную решетку, поступает во вращающийся бара-
бан, имеющий две секции. Если необходимо (что устанавливают
при контроле), к старому асфальтобетону добавляют новые мелко-
182
зернистые минеральные материалы. В барабане асфальтобетон ра-
зогревают до 150° С. При воздействии находящихся на стенках
барабана рычагов он еще больше размельчается, постепенно пре-
вращаясь в рыхлую смесь. Эта горячая смесь поступает на грохот,
где ее сортируют по крупности на две части — с минеральным ма-
териалом до 10 мм и крупнее 10 мм. После прогрохотки смесь
дозируют в необходимых количествах, и она поступает в мешалку
принудительного действия, в которую одновременно вводят пла-
стифицирующие добавки. В случаях необходимости в смесь вво-
дят и новую порцию битума. Смесь окончательно перемешивают,
выгружают в автомобили-самосвалы и отправляют для устройства
нижних слоев покрытий, а на второстепенных объектах смеси из
старого асфальтобетона укладывают и в верхние слои покрытий.
Использование старого асфальтобетона дает большой экономиче-
ский эффект (не менее 4 руб. на 1 т).
§ V.4. УШИРЕНИЕ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
Уширение дорожных одежд является видом работ, часто про-
водимым при реконструкции. Требуемая величина уширения в со-
ответствии со СНиП П-Д.5-72 зависит от категории реконструи-
руемой дороги (табл. V.4).
Необходимые величины уширений проезжей части могут со-
ставлять от 0,5 до 1,5 м, ас учетом ширины краевых полос —
до 3 м.
Следует также учитывать, что в п. 6.20 СНиП П-Д.5-72 указа-
но, что в ряде случаев на обочинах должно быть предусмотрено
«устройство твердых покрытий (остановочных полос) на ширину
2,5 м». В этом случае необходимое уширение проезжей части бу-
дет существенно превышать величины, приведенные в табл. V.4.
Способ уширения проезжей части обычно определяется спосо-
бом уширения земляного полотна. Кроме того, способ уширения
дорожной одежды зависит также от того, необходимо ли прове-
сти одновременно усиление дорожной одежды. В связи с этим
возможны следующие варианты:
Таблица V.4
Категория дороги ✓ Величина уширения, м
существующей реконструируемой проезжей части проезжей части н краевых полос
II I 1,5 3,0
III II 0,5 2,0
IV II 1,5 3,0
IV III 1,0 2,0
V IV 1,5 1,5
7**
163
О
Рис. V.3. Схема одностороннего несимметричного уширения дорожной одежды
и земляного полотна:
0—0i — старая ось дорожной одежды; J—J — новая ось;
1—'Верхний слой нового дорожного покрытия; 2 — выравнивающий слой; 3 —верхний слой
старого покрытия и продолжение его иа уширении; 4 — нижний слой старого покрытия;
5 — основание; 6 — дополнительный слой основания; 7 — земляное полотно
1. Одностороннее несимметричное уширение дорожной одежды,
что вызывает необходимость устройства выравнивающего слоя
и нового покрытия на всю ширину проезжей части.
При необходимости уширения дорожной одежды на величину
более 2,0 м в сторону обочины, имеющей ширину 2,5 м, следует
срезать все земляное полотно с уширяемой стороны (рис. V.3, а).
Сначала срезают и удаляют в сторону дерновый покров, затем
остальную часть земляного полотна, используя грунт на уширение
земляного полотна ниже дорожной одежды. После уширения
и укатки земляного поЛотна до нижней поверхности дополнитель-
ного слоя основания отсыпают материал для уширения этого слоя.
Затем отсыпают грунт слоями до поверхности дополнительного
слоя основания для образования уширяемой части земляного по-
лотна И укатывают. По поверхности уширенного дополнительного
слоя основания отсыпают и укатывают материал для уширения
основания и вровень с ним отсыпают и укатывают грунт земляно-
го полотна в пределах обочины. После этого устраивают уширение
покрытия — укладывают выравнивающий слой и поверх него но-
вый верхний слой покрытия на всю ширину проезжей части. После
окончания работ по устройству покрытия укрепляют обочины,
укладывая на них, если это предусмотрено проектом, покрытие
более облегченное, чем на проезжей части, и окончательно отделы-
вают земляное полотно, укладывая на откосы ранее снятый дерн.
При уширении проезжей части на меньшую ширину до 1,0—
1,5 м, сохраняют старое земляное полотно, послойно его уширяя.
Уширение дорожной одежды устраивают в соответствии с реко-
мендациями в траншее, прорываемой вдоль старой дорожной
одежды (рис. V.3, б).
184
Рис. V.4. Двустороннее уширение дорожной одежды:
а — с двусторонним уширением земляного полотна и перекрытием всей проезжей части
новым верхним слоем покрытия; б — устройство краевых полос шириной по 0,25—0,75 м
с каждой стороны без уширения земляного полотна
2. Двустороннее уширение проезжей части также может быть
осуществлено двумя способами:
уширение только основания и перекрытие полос уширения
и старого покрытия новым покрытием, т. е. усиление старого по-
крытия на уширенном с двух сторон земляном полотне (рис.
V.4, а);
уширение достаточной по прочности старой дорожной одежды
только на величину полос уширения, т. е. с каждой стороны на
0,25—0,75 м (рис. V.4, б).
Уширение проезжей‘части на 0,25 м является наиболее слож-
или использовать навесное
выполняемых работ по уши-
ным, так как подготовка узкого ровика и уплотнение основания Л
механизированным способом затруднительны. Поэтому таких
уширений стараются избегать. За рубежом небольшие уширения
проезжей части делают в виде полос из двух рядов брусчатки или
нескольких рядов мозаиковой шашки. Брусчатку или шашку ста-
вят на песке, щебеночном или гравийном материале.
Технология работ по устройству на полосе уширения дорож-
ного основания и покрытия по существу не отличается от работ,
проводимых по устройству новой дорожной одежды. Они лишь
усложняются тем, что выполнять их необходимо в узком котло-
ване— траншее. Ширина существующих строительных дорожных
машин превосходит уширяемую полосу. В связи с этим необходи-
мо применять специальные машины
оборудование. Значительные объемы
рению проезжей части вызвали
создание за рубежом специализи-
рованных машин.
Технология работ по уширению
требует выполнения ряда рабочих
операций.
После разбивки ширины по-
лосы уширения разрыхляют грунт
и материал укрепленной обочины |
на этой полосе. Рыхление на всю I
ширину будущей траншеи выпол-
няют любой из имеющихся ма-
шин — кирковщиками на авто-
грейдере, на катке (рис. V.5) или
другими прицепными и самоход-
Рис. V.5. Кирковщик, установленный
на катке для рыхления полосы уши-
рения
185
вид в
Рис. V.6. Накладка к автогрейдеру системы В. М. Гайдовского:
/ — положение болтов при зарезаннн на глубину до 300 мм; 2 — то же, прн резаннн на глу-
бину 150 мм
пыми машинами. Если траншея глубже, чем могут достать зубья
кирковщика, приходится операцию повторять после удаления верх-
него разрыхленного слоя материала. Нижние слои одежд, обычно
грунтовые, не так уплотнены, как верхние, и поэтому могут и не
требовать дополнительной кирковки.
Вдоль кромки дорожной одежды устраивают корыто для по-
лосы уширения шириной от 0,75 до 1,5 м (см. табл. V.4). Эту
траншею глубиной до 0,5—0,8 м прорывают несколькими прохо-
дами автогрейдера. Но при этом стенки траншеи получаются не-
ровными и не вертикальными. Более целесообразно отрывать
траншеи автогрейдером с накладкой, предложенной В. М. Гай-
дрвским. Накладка состоит из двух частей — собственно накладки
и режущей части (ножа). Накладку крепят с правой стороны от-
вала автогрейдера при помощи четырех болтов (рис. V.6), про-
пущенных через Г-образные отверстия. Положение болта в конце
длинной части отверстия соответствует установке ножа для реза-
ния на меньшую глубину; при положении болта в конце короткой
2 1
Рис. V.7. Схема установки ножа автогрейдера с приставкой для устройства
траншеи:
/ — отвал автогрейдера; 2 — накладка
186
части отверстия нож установлен
на наибольшую глубину резания.
При работе с накладкой нож ав-
тогрейдера ставят в положение,
обычное при зарезании (под уг-
лом 35—40° к продольной оси).
Один край накладки устанавли-
вают у кромки проезжей части
(рис. V.7).
Применяя накладки разных
размеров, можно менять ширину
и глубину траншей. Схему и чис-
ло проходов автогрейдера назна-
Рис. V.8. Бульдозер -со специальным
приставным ножом для устройства
траншеи уширения (США)
чают в зависимости от плотности и влажности грунта, в котором
прорезают траншею. Удобство описываемого способа устройства
траншеи состоит в том, что вынимаемый из нее грунт или материал
отваливается на обочину и не загрязняет проезжей части. Ширину
корыта можно в известных пределах менять при одной и той же нак-
ладке, устанавливая нож под разными углами в плане. Скорость
движения автогрейдера при рытье траншеи в предварительно раз-
рыхленном грунте составляет 10 км/ч. Механизация работ с нак-
ладкой дает существенную экономию рабочего времени, при этом
упрощается организация работ и возрастает их производительность.
В США для рытья траншей при уширении проезжей части при-
меняют бульдозер (рис. V.8), имеющий отвал, к которому в нижней
части на всю ширину прикреплен специальный ноже узкой заглуб-
ляемой частью для резания траншеи требуемой ширины и глуби-
ны. С одной стороны этой рабочей части имеется вертикальная
стенка, не позволяющая грунту отваливаться на проезжую
часть, а с другой стороны — направляющая плоскость для удале-
ния грунта за пределы обочины. Бульдозер, двигаясь вдоль кром-
ки покрытия, вырезает необходимую траншею, удаляя грунт
в сторону.
В отдельных случаях при отрывке глубоких траншей в зави-
симости от их ширины применяют экскаваторы типа «струг»
и многоковшовые траншейные экскаваторы. Преимущество экска-
ваторов заключается в том, что они могут, если это необходимо,
погружать материал из траншеи в автомобили-самосвалы, которые
их отвозят в другое место.
После прорытия и очистки траншеи проверяют ее размеры
и приступают к заполнению материалами, предусмотренными по
проекту, с соблюдением необходимой толщины слоев. Материал
доставляют к траншее, вначале автогрейдером распределяют
у края покрытия в валик, из которого этим же автогрейдером
сдвигают в траншею.
В траншее материал разравнивают автогрейдером с той же на-
кладкой, которой прорывали траншею.
После уплотнения таким же способом засыпают в траншею ма-
териал для следующего слоя. В США для этого применяют спе-
187
а/
l=ZD7oo
1 Z 3 4
Рис. V.9. Схема уширения старого покрытия с расширением основания старой
дорожной одежды:
а — усиление облегченного усовершенствованного покрытия; б—усиление асфальтобетонного
покрытия;
1 — песчаный слой; 2— щебеночное основание; 3 — асфальтобетонный слой на всю ширину
проезжей части; 4 — основание старой дорожной одежды; С — существующая дорожная
одежда
циальный распределитель. Щебень, загруженный в него из авто-
мобиля-самосвала, перемещается вдоль ящика распределителя
к лотку, из которого ссыпается в траншею. При определенной по-
стоянной скорости движения щебень, ссыпающийся через лоток
в траншею, распределяется слоем требуемой толщины. По этому
же принципу распределяют асфальтобетонные смеси. При необ-
ходимости розлива битума на полосу покрытия необходимой ши-
рины соответствующим образом регулируют сопла автогудрона-
тора.
В качестве примера рассмотрим схему уширения дорожной
одежды с асфальтобетонным покрытием (рис. V.9). Для лучшей
связи уширяемой части с новым покрытием верхний слой асфаль-
тобетона укладывают на ширину, большую уширяемой полосы,
перекрывая часть старого основания или нижнего слоя.
Наиболее сложной операцией при работе по уширению про-
езжей части является послойное уплотнение каждого слоя мате-
риала, засыпанного в траншею. Обычные катки имеют ширину
вальцов, большую, чем траншея. Поэтому необходимы специаль-
ные катки. В США для этих целей используют одновальцовые при-
ставки к трактору (рис. V.10) или сменные передние оси с мон-
тируемыми на них колесами различного диаметра с пневматиче-
скими шинами (рис. V.11). Верхний слой покрытия, поверхность
которого после уплотнения должна быть расположена в одном
уровне со старым покрытием, уплотняют обычными тяжелыми
катками. Слабым местом -этих конструкций является шов между
старой дорожной одеждой и уширяемой полосой. Для обеспечения
равнопрочности полосы уширения и основной дорожной одежды
толщину каменных слоев уширяемой полосы принимают больше,
чем в старой дорожной одежде. Для лучшей связи уширяемых
цементобетонных покрытий с новой бетонной полосой применяется
специальная конструкция плиты уширения (рис. V.12). Она не
только несколько толще в месте примыкания, но и имеет выступ,
который заходит под старое покрытие. Старое покрытие таким
образом получает усиление края за счет опирания на плиту уши-
рения. Во избежание проникания воды шов между старым и но-
вым покрытием необходимо заполнять мастикой.
188
По предложению Л. Ф. Лу-
жецкого в ДЭУ №891 (УССР)
при уширении дорожных
одежд используют навесное
приспособление к трактору Т-40.
Оно состоит из кирковщика,
катка и отвала, приваренного
к основному отвалу бульдозера
под углом 62°. Отвал и кирков-
щик управляются гидравличес-
ким приводом от гидросистемы
трактора. С помощью указан-
ного приспособления можно
осуществлять практически все
операции по уширению — кир-
ковку полосы, выемку грунта,
заполнение траншеи новыми
материалами и их уплотнение.
§ V.5. УСТРОЙСТВО КРАЕВЫХ
ПОЛОС
Краевые полосы, или пок-
рытия на обочинах, устраивае-
мые по указанию п. 6.21. СНиП
П-Д.5-72, «должны отличаться
по цвету и внешнему виду от
покрытия проезжей части и по
своей прочности должны до-
пускать систематические выез-
ды на обочины без существен-
ных деформаций». Необходи-
мость строительства краевых
полос для укрепления краев
дорожной одежды и повышения
безопасности движения была
доказана опытом эксплуатации
автомобильных дорог в СССР
и за рубежом.
Сопряжение дорожной оде-
жды непосредственно с грун-
товой обочиной неблагоприят-
но для работы дороги. Стека-
ющая с проезжей части вода
размягчает грунтовую обочину,
часто разъезженную, и течет в
направлении продольного укло-
на вдоль края дорожной одеж-
Рис. V.10. Уплотнение материалов
в траншее уширения специальным од-
новальцовым катком — приставкой к
трактору
Рис. V. 11. Уплотнение уширяемой по-
лосы с помощью тележки, прикрепляе-
мой впереди трактора
Рис. V.12. Схема уширения цементо-
бетонного покрытия
189
ды. Вода размывает грунт вдоль кромки покрытия, подмывает до-
рожную одежду и проникает в основание. Прочность дорожной
одежды снижается, проезд автомобилей по ослабленной полосе при-
водит к образованию трещин в дорожной одежде и обламыванию
ее кромок. Кроме того, грунт с обочины заносится колесами на по-
крытие, его кромка становится плохо отличимой от обочины и во-
дители, стремясь держаться подальше от края, выезжают к сере-
дине проезжей части, что приводит к фактическому сужению проез-
жей части и повышает опасность дорожно-транспортных происшест-
вий. В этих условиях уширение проезжей части на 0,5—1,0 м также
не дает эффекта. Поэтому необходимо укрепление обочин, особен-
но вдоль края дорожной одежды.
Для укрепления следует применять материалы, которые отли-
чаются по цвету от покрытия, следовательно резче обозначают
кромку покрытия.
Укрепление обочин, особенно из суглинистого грунта, и уклад-
ка на них краевых полос значительно повышают безопасность
движения. Во время дождя случайный заезд автомобиля колесом
на обочину может привести к дорожно-транспортному происшест-
вию. Краевые полосы четко указывают границы проезжей части
и придают уверенность водителям, что они не попадут на размок-
ший грунт обочин.
Это позволяет им ехать с большей скоростью. При наличии
краевой полосы и укрепленной обочины пропускная способ-
ность дорог с двухполосной проезжей частью увеличивается на
15—30%. Кроме того, краевые полосы придают автомобильной
дороге законченный вид и красивое оформление.
Краевые полосы можно устраивать: из сборных плит из бело-
го бетона толщиной 6 см на обычном монолитном бетоне; из моно-
литного бетона толщиной 20—22 см; из асфальтобетона, уклады-
ваемого одновременно с покрытием проезжей части на том же
типе основания. В этом случае краевая полоса отделяется от основ-
ного покрытия линией разметки.
При укладке краевых плит вдоль существующего покрытия
выполняют следующие рабочие операции: устраивают на обочине
ровик для краевой полосы; выравнивают кромки старого покры-
тия, обычно имеющие неровности, наплывы и т. п.; выравнивают
основание с распределением выравнивающего материала; уклады-
вают и уплотняют слой цементобетонной смеси; укладывают плиты
из белого бетона с тщательной подгонкой их к кромке покрытия
и подливкой цементного раствора для выравнивания; присыпают
грунт со стороны обочины и уплотняют его; заполняют поперечные
и продольные швы битумом, битумной мастикой или цементным
раствором; организуют уход за краевыми полосами во избежание
заезда на них автомобилей до полного затвердения бетона.
Между операциями по укладке цементнобетонной смеси и ук-
ладкой плит из белого бетона может быть предусмотрен техноло-
гический разрыв с целью укладки белых плит не на свежеуложен-
ный бетон, а на уже затвердевший, так как при свежем бетоне
190
Рис. V.13. Последовательность устройства краевой полосы из монолитного бетона:
а — установка опалубки; б — укладка бетона; в — снятие опалубки н обмазка боковых по-
верхностей битумом; г — укладка покрытия;
J — металлическая рама; 2 — доски, поставленные на ребра; 3—проушины; 4 — основание;
5 — бетон: 6 — смазка битумом; 7 — покрытие
работы должны вестись более организованно и ускоренными тем-
пами.
Плиты применяют шириной 0,75 и толщиной 0,2 м. Рекомен-
дуют двухслойные плиты — нижний слой из обычного бетона,
а верхний из белого или цветного бетона. Однако, как показывает
опыт, при темных асфальтобетонных покрытиях достаточно конт-
растно выглядят и плиты из обычного бетона. Недостаток краевых
полос из бетонных плит, особенно из приготовленных на заводах
с пропариванием, заключается в том, что бетон поверхностного
слоя сравнительно скоро начинает шелушиться и плиты затем
разрушаются.
При затруднениях в получении готовых цементобетонных плит,
обычно дорогих, более экономично устраивать краевые полосы из
монолитного бетона на месте до строительства дорожной одежды.
В СССР для этого применяют боковую деревянную опалубку
и передвижные бункеры для цементобетонной смеси. В ЧССР не-
сколько усовершенствовали опалубку, изготавливаемую из досок,
установленных на ребро. Доски имеют точные размеры по высо-
те, соответствующие толщине бетонной краевой полосы. На на-
ружных сторонах досок примерно через 0,6—1,0 м по их протяже-
нию укреплены одна над другой по две металлические проушины.
При установке доски укрепляют в вертикальном положении на
точном расстоянии друг от друга с помощью металлических рам
с квадратным профилем, соответствующих по сечению отверстиям
проушин. Концы рам продевают в проушины досок, и эти рамы
Удерживают опалубку (рис. V.13). Доски опалубки используют
многократно.
После установки опалубки пространство между досками запол-
няют цементобетонной смесью, уплотняют ее вибраторами и об-
рызгивают пленкообразующими материалами. В ЧССР для этой
Цели применяют специальный материал «Охронал» — тяжелый ра-
191
створ на базе эпоксидной смолы, изготовляемый на заводе в г. От-
роковице. Потом выдерживают в опалубке до набора достаточной
прочности. Через каждые 10 м в краевой полосе устраивают тем-
пературные швы. После снятия опалубки присыпают обочины
и между бетонными полосами укладывают покрытие. Такие полосы
выглядят красиво, прочны и удобны для дальнейших работ.
Следует упомянуть о бордюроукладочных машинах, которые
позволяют на месте делать бордюр из цементобетонной или из
асфальтобетонной смеси [54]. Бордюр из асфальтобетонной смеси
вполне заменяет краевую полосу и облегчает работы при строи-
тельстве асфальтобетонных покрытий.
Стоимость краевых полос из сборных бетонных плит вдвое вы-
ше, чем цементобетонного дорожного покрытия. Особенно повы-
шается стоимость при проведении мероприятий для увеличения
видимости полос: устройстве их из бетона на белом цемен-
те, окраске алюминиевой краской, применении светоотражающей
пленки и т. п. Все эти мероприятия становятся неэффективными
после первого ремонта, проводимого для повышения шероховато-
сти покрытия.
Краевые полосы из бетона, хотя и способствуют четкой ор-
ганизации движения на дороге, имеют ряд существенных недо-
статков. Они становятся помехой при устройстве поверхност-
ной обработки, и тем более при укладке нового слоя покры-
тия. В этом случае требуется разобрать плиты краевых полос,
поднять их на новую отметку и посадить на новый слой це-
ментобетона или раствора. При этом неизбежна поломка части
плит. Работы не только усложняются, но и удорожаются.
Перекрытие старого покрытия и краевых полос общим слоем
усиления, как это было сделано на Московской кольцевой дороге,
приводит к «бросовым» работам.
Поэтому наиболее целесообразно устраивать краевые полосы
по тому же типу, как и дорожная одежда основной дороги, уве-
личивая ее ширину, без специальных мероприятий, по улучшению
их видимости. Эту роль должна играть краевая линия разметки.
При уширении дорожных одежд на 1,0—1,5 м уже возможна
механизация работ.
§ V.6. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО УСИЛЕНИЯ
ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ
В процессе службы дорожные одежды теряют свой первона-
чальный вид, деформируются и, если на них своевременно не про-
водят ремонтных работ, интенсивно разрушаются. Даже при не-
большом изменении внешнего вида покрытия прочностные харак-
теристики дорожных одежд Непрерывно снижаются. Прогибы
покрытий, регулярно измеряемые в расчетные периоды их службы,
с каждым годом увеличиваются, что свидетельствует об уменьше-
нии прочности дорожных одежд. Кандидаты технических наук
В. К. Апестин, А. М. Шак и Ю. М. Яковлев предложили математи-
192
ческие зависимости для расчета снижения модуля упругости не-
жестких дорожных одежд в процессе эксплуатации автомобиль-
ных дорог [34]. Авторы ставили целью своих исследований полу-
чение данных для оценки прочности дорожной одежды в любой
год ее службы 1\ при постоянной интенсивности движения Аг-
в пределах от момента открытия движения до конечного года
службы ТСр.
Ныли предложены многочисленные формулы для определения
модуля упругости Ei, который снижается к последнему году ТСр
до величины ETj значительно меньшей, чем его расчетное значе-
ние. Все формулы по сути являются видоизменениями извест-
ной формулы проф. Н. Н. Иванова E=a-\-b lg Afnp и имеют вид
fTz = a + 61gm^p-^), (V.1)
где а и b — постоянные параметры; m — соотношение величин q, характери-
зующих интенсивность движения при любом периоде эксплуатации в пределах
срока службы; jVp.— суммарное количество автомобилей, прошедших по дороге
за время Тр (до капитального ремонта); Ni— то же, за время Т{.
Исследования канд. техн, наук Р. Самедова, измерявшего про-
гибы в одних и тех же точках на дороге II категории на протяже-
нии 5—7 мес. в течение 3 лет, подтвердили увеличение прогибов
(рис. V.14). К выводу о постепенном снижении прочности усовер-
шенствованных одежд облегченного типа на дорогах Узбекской
ССР (рис. V.15) пришел также канд. техн, наук А. И. Исмаилход-
жаев.
Обычно причины такого снижения прочности специалисты обо-
бщенно объясняют «усталостью» материалов и конструкции до-
рожной одежды. Фактически происходящее с течением времени
снижение прочности дорожных одежд является совместным
результатом многократных приложений нагрузки от колес автомо-
билей и воздействия природных факторов. В результате проис-
ходит постепенное измельчение минеральных материалов, увели-
чивается содержание мелких частиц, растет площадь их поверх-
ности и подвижность, органические вяжущие полимеризируются,
теряют свои первоначальные свойства («стареют»). Вяжущегоста-
новится как бы меньше, смеси делаются более жесткими и хруп-
кими. Снижение прочностных характеристик дорожных одежд
в процессе службы дороги неотвратимо из-за снижения прочност-
ных и качественных свойств материалов. Изменения свойств ми-
неральных материалов необходимо учитывать не только при оцен-
ке прочности дорожных одежд, но и при усилении дорожных
одежд и использовании старых материалов на других объектах,
что отмечено в § V.3.
В проекте реконструкции должно быть указано, на каких кило-
метрах дороги применен тот или иной вариант новой дорожной
одежды и какова предусматриваемая конструкция усиления.
В тех случаях, когда существующую дорожную одежду не ис-
пользуют как основание для новой одежды, конструирование
193
Рис. V.14. Изменение прогибов дорож-
ной одежды с течением времени:
1 — 1964 г.; 2 — 1965 г.; 3 — 1966 г.
Годы
Рис. V.15. Снижение прочности до-
рожной одежды с облегченным усо-
вершенствованным покрытием с тече-
нием времени
и расчет новой дорожной одежды
ведут, как для новых дорог, по
принципам, изложеннным в «Ин-
струкции по проектированию до-
рожных одежд нежесткого типа»
— ВСН 46-72.
Возможно большое разнообра-
зие случаев взаимного располо-
жения старой и новой дорожной
одежды, их конструкций и проч-
ностных показателей. Поэтому
расчеты усиления и назначение
Конструкции усиливаемых дорож-
ных одежд должны учитывать
изменившиеся условия для всего
протяжения дороги на участках
усиления^В период послевоенной
реконструкции и восстановления
основных автомобильных магист-
ралей строители объявили частые
изменения конструкций дорожной
одежды препятствием для рацио-
нального ведения строительных
работ. Руководством Гушосдора
МВД СССР было принято реше-
ние, обязывающее проектировщи-
ков не изменять конструкции уси-
лений на участках менее 0,5 км
реконструируемой дороги. Поэто-
му конструкции усиления дорож-
ных одежд решают в проекте
только в принципе, проводя
конкретизацию для отдельных
участков при рабочем проектиро-
вании.
Изложение методики усиления дорожных одежд дается ниже
применительно к «Методическим указаниям по оценке прочности
и расчету усиления нежестких дорожных одежд», разработанным
Гипродорнии РСФСР и одобренным Главным производственно-
техническим управлением Минавтодора РСФСР. Для расчета уси-
ления дорожных одежд при изысканиях должен быть собран ком-
плекс сведений о старой дорожной одежде и условиях проложе-
ния дороги, а также о материалах, которые можно использовать
при усилении. Необходимы общие данные о дороге и участке уси-
ления: дорожно-климатическая зона, тип местности по условиям
увлажнения, глубина залегания грунтовых вод, интенсивность
движения на момент реконструкции Ni, состав и интенсивность
движения на 20-летнюю перспективу, показатель роста интен-
сивности 7, конструкция и срок службы существующей дорожной
194
Таблица V.5
Категория дороги Минимальные расчетные модули упругости, кгс/см2 для покрытий
кап нталььых усовершенствованных облегченных переходного типа
I 2100
II 1850 1500
III 1650 1350 ’
IV 1500 1150 850
V — 900 650
одежды, толщины конструктивных слоев и качество материалов
в них, данные экспериментального определения прочности дорож-
ной одежды, т. е.
Зная показатель роста интенсивности q, определяют на расчет-
ный год (для одежд капитального типа на 15-й, для усовершенст-
вованных облегченных на 10-й и переходных на 8-й год) расчет-
ную и приведенную интенсивности движения. Для расчета уси-
ления, пользуясь графиком рис. 2 Инструкции ВСН 46-72 (требуемый
модуль упругости дорожной одежды при расчетной приведен-
ной нагрузке’ Л/Пр), определяют необходимый модуль упругости
дорожной одежды на расчетный период Ер. Если Ер меньше уста-
новленного минимального по табл. 2 ВСН 46-72, то следует рас-
четный модуль принимать не меньше приведенного в настоящей
книге (табл. V.5).
Установив величину расчетного модуля Ev, приступают к кон-
струированию и расчету. Если Ер^Еф, усиления не требуется.
Однако в большинстве случаев Ер>Еф. В зависимости от катего-
рии дороги и разницы Ер—Еф = Еус намечают конструкцию одного
или нескольких слоев усиления.
Одновременно предусматривают способы подготовки дорожной
одежды к усилению — поверхностный ремонт или удаление верх-
него слоя покрытия или его части для лучшего объединения со слоя-
ми усиления. Возможные способы усиления в зависимости от по-
требного увеличения эквивалентного модуля Еус перечислены в
табл. V.6.
В качестве слоя усиления выбирают слой, соответствующий
необходимой величине Еус (см. табл. V.6). Величину модуля уп-
ругости назначают, руководствуясь табл. V.7.
Затем, пользуясь номограммой (см. рис. 2 в ВСН 46-72), опре-
деляют отношения
упругости усиливаемой дорожной одежды;
слоя усиления, h — толщина слоя усиления;
отпечатку колеса расчетного автомобиля.
где Еобщ — требуемый модуль
— модуль упругости материала
Е—диаметр круга, равновеликого
195
Таблица V.6
Конструктивные слои усиления £р~Бф> кгс/см2 Толщина слоя усиления, й, см Конструктивные слои усиления Е —Е р ф’ кгс/см2 Толщина слоя усиления, й, см
Одиночная поверх- ностная обработка Двойная поверхно- стная обработка Слой материала, об- разованного методом смешения на дороге: гравийного До 25 25-53 59—100 До 2 До 3 8 Асфальтобетонное покрытие однослой- ное из мелкозерни- стой смеси Асфальтобетонное покрытие двухслой- ное: 300—400 400—1200 5 5-15
щебеночного Слой из щебня, об- 100—150 150—200 200—250 200—250 10 8 10 6 нижний слой из смеси без мине- рального порош- ка >1200 >10
работанного методом пропитки Слой из смеси, об- работанной в установ- ке: гравийной щебеночной 250—300 200-250 250-300 250-300 300-400 8 6 8 6 8 верхний слой из мелкозернистой смеси >1000 5
Таблица V.7
Материал Модуль упру- гости Е, кгс/см2 Предельное сопротивление при изгибе, Л,кгс/см2 и Материал Модуль упру- гости Е, кгс/см2 ! Предельное сопротивление при изгибе, /? , кгс/см2
Горячие и теп- Холодные ас-
лые асфальтобе- фальто бетонные
тонные смеси смеси марок:
а) плотные при 1 6 000—7 000 9—10
марке: 11 5 000—5 500 7- -К
I 13 000—15 000 18-20 Щебень, обра-
II 10 000—12 000 14-15 ботанный по спо-
111 7 000—9 000 12-14 собу пропитки при
IV 5 000—6 000 8-9 классе щебня:
б) пористые при 1 и 2 5 000—6 000 7-8
марке: 3 4 000—5 000 6-7
I 8 000—9 000 10-20 Щебеночные и 2 500—3 000 4—4,5
II 7 000 —8 000 9-10 гравийные смеси,
Ш 5 000—6000 8—9 обработанные ме-
IV 4 000—5 000 6-7 тодом смешения
ь па дороге
Примечание, Меньшие значения соответствуют теплым смесям, а также смесям
при использовании гравия.
196
Таблица V.8
Транспортные средства Наибольшая нагрузка на ось, Qo, тс Среднее расчетное давление по площади слел^ колеса р, кгс/см2 Расчетный диаметр следа колеса D, см
Автомобили группы: А 10 6 33
Б 6 9 28
Автобусы группы: 11,5 6 35
Б 7 5 30
Величины давления на покрытие и диаметр круга, соответству-
ющего площади контакта колеса с покрытием, даны в табл. V.8.
Если усиление производят одним слоем материала с модулем Е,
то полученная по номограмме величина h будет искомой толщи-
ной усиливаемого слоя. Если конструкция усиления должна со-
стоять из двух и более слоев, то все расчеты повторяют по
очереди, начиная с верхнего слоя, по отношению ко всем нижерас-
положенным. Толщину верхнего’слоя покрытия назначают по кон-
структивным соображениям, нижнего определяют по расчету. Оп-
ределив толщины усиливающих слоев, проверяют конструкцию на
растягивающие напряжения.
Единичное растягивающее напряжение по номограмме (см.
рис. 13 или 14 из ВСН 46-72) равно огр = а (кгс/см2).
Общее растягивающее напряжение на нижней поверхности
слоев при давлении р колеса на покрытие: оо =р^ — Б (кгс/см2).
Нормативное растягивающее напряжение при изгибе, приведен-
ное в табл. V.7, дано для средних условий движения (500 расчет-
ных автомобилей в сутки группы А). При иной интенсивности дви-
жения величину /?изг надо умножать на поправочный коэффициент
(табл. V.9):
п(”р)__ If Г)
г\изг -/\ИЗГ*
Таблица V.9
Интенсивность движения, приве- денная к нагрузке группы А, авг/сут Интенсивность движения, приведенная к нагрузке группы Б, авт/сут Поправочный коэффициент к величине
50 и менее 50 и менее ю се № *
100 1000
200 2000 1,2
500 '5000 1,0
1000 —- 0,9
2000 0,75
197
Если полученная величина растягивающего напряжения Б
меньше нормативной /?„зг, то прочность по изгибу обеспечена.
При необходимо изменить конструкцию слоя усиления
или увеличить его толщину.
Если усиление состоит из двух и более слоев, то аналогичные
расчеты проводят по очереди для каждого слоя, рассматривая
все вышележащие как один слой.
При реконструкции дорог и расчете усиления нет необходимо-
сти проведения поверочного расчета на сдвиг слоев существующей
одежды. Обычно старая одежда из каменных материалов уклады-
валась на слоях основания из рыхлых песчаных и грунтовых мате-
риалов. Материалы этих слоев за время эксплуатации настолько
уплотняются и «сживаются» с верхними слоями, что опасаться
сдвигов в основании не приходится. Исключения могут встретить-
ся при реконструкции дорог V категории с тонкими дорожными
покрытиями лишь переходного или простейшего типов и особенно
в случаях, когда по реконструируемой дороге предполагается
движение тяжелых грузовых автомобилей, которые ранее по доро-
ге не проходили. В этих случаях можно провести проверку на
сдвиг по методике, предложенной Гппродорнпп [34].
§ V.7. УСИЛЕНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
При усилении дорожных одежд приходится учитывать, что ста-
рые дорожные одежды обычнЬ имеют большие поперечные укло-
ны, чем назначаемые для современных усовершенствованных по-
крытий. Необходимо смягчать их поперечный уклон путем срезки
возвышения в средней части покрытия или повышения краев по-
крытий. Последний способ наиболее рационален. Обычно по кра-
ям покрытия на Уз его ширины укладывают клинообразные слои
выравнивания из каменных материалов, обработанных битумом
(рис. V. 16).
Рис. V. 17. Схема усиления с исполь-
зованием старой дорожной одежды в
качестве дополнительного слоя осно-
вания:
/ ~ новое покрытие; 2 — повое основание;
3 — новый дренирующий слой; 4 — старая
дорожная одежда; 5—новая присыпная
обочина
Рис. V.16. Схема усиления старой до-
рожной одежды без уширения:
а — укладка нового покрытия на всю ши-
рину старой дорожной одежды; б — то же,
not ле укладки по краям слоев для смяг-
чения поперечного уклона;
1 — новое покрытие; 2 — старая одежда;
3 — поднятая и укрепленная обочина; 4 —
слои, смягчающий поперечный уклон
198
Рис. V.18. Примеры усиления и уши-
рения дорожных одежд на автомо-
бильных дорогах США:
1 — существующее цементобетоппое покры-
тие; 2 — основание — щебень или гравий;
3 — дополнительный слон основания; 4 —
асфальтобетонные слои (/1 — 10 см); 5 — ук-
репленная обочина; 6—асфальтобетонные
слои (/1 = 12,5 см); 7 — одерновка
При одностороннем уширении дорожных одежд вначале со
стороны уширения укладывают выравнивающий слой, а уже по не-
му основание на всю ширину проезжей части и покрытие. Прихо-
дится проводить работы по изменению поперечного профиля, выз-
ванного смещением оси проезжей части в сторону уширения.
В тех случаях, когда старая дорожная одежда имеет недоста-
точную прочность п непригодная для использования в качестве ос-
нования для нового покрытия, старую одежду оставляют как
дополнительный слой основаhiihJ{рис. V.17). Наиболее распрост-
ранен этот вариант при устройстве нового цементобетонного по-
крытия, для которого старая дорожная одежда будет служить
основанием. После уширения старой дорожной одежды ее вырав-
нивают, создавая гладкое с ровной поверхностью основание пу-
тем россыпи, распределения и уплотнения песка, обработанного
битумом, реже цементом, слоем 3—5 см. Примеры конструктив-
ных решений при усилении и уширении дорожных одежд в США
показаны на рис. V.18.
При усилении старых дорожных одежд необходимо считаться
с некоторыми их особенностями. Усиление, особенно тонкими слоя-
ми, может быть обеспечено только при прочной связи нового по-
крытия со старым. Между тем старые покрытия, как правило,
имеют разнообразные трещины, выбоины, околы кромок и другие
разрушения и леФормацин. Поверхность их обычно запылена, за-
грязпеия и в нее впитались капли масла, теряемого автомобилями.
Укладка нового свежего материала, обработанного вяжущими,
на такую поверхность нс гарантирует необходимого сцепления
между ними. Опыт показывает, что при укладке на тщательно
очищенное старое асфальтобетонное покрытие нового слоя асфаль-
199
тоОетонной смеси толщиной 3—6 см на покрытии неизбежно пов-
торяются дефекты старого покрытия. Уже через год все трещины
и неровности старого покрытия начинают воспроизводиться на
новом покрытии, причем тем скорее, чем меньше толщина нового
слоя. Укладка нескольких тонких слоев также не дает хороших ре-
зультатов. На подходах к некоторым московским мостам толщина
старого асфальтобетона достигает 0,8 и даже 1,2 м. Когда на та-
кое старое покрытие для его улучшения и выравнивания уклады-
вают новый тонкий слой асфальтобетонной смеси, этот слой неиз-
бежно растрескивается. Попытка устройства покрытия общей тол-
щиной 12—15 см в виде не одного монолитного слоя, а последо-
вательно укладываемых трех слоев также не всегда достигает
цели. На покрытии, состоящем из трех слоев асфальтобетон
рекрывающих старое цементобетонное покрытие Московской коль-
цевой автомобильной дороги, уже через год появились поперечные
трещины. Объясняется это тем, что при раздельной укладке слоев
их поверхность запыляется, слои остывают неодновременно и по-
этому не работают как сплошной общий слой.
Учитывая это, в США применяют способы восстановления ка-
чества старых асфальтобетонных покрытий, направленные на до-
стижение надежной связи между старым и новым слоями покрытия.
Один из способов состоит в разогреве, разрыхлении и «омоло-
жении» старого асфальтобетона розливом эмульсии, приготовлен-
ной на основе нефтяных масел и смол-отходов при переработке
нефти. Расход эмульсии составляет от 0,5 до 1 л на 1 м2. Для
разогрева и разрыхления старого асфальтобетона применяют спе-
циальную машину, перемещающуюся в процессе работы со скоро-
стью 4,5—10 м/мин при нагреве асфальтобетона до 100—120° С.
На взрыхленный и обработанный эмульсией старый асфальтобетон
до его остывания укладывают новую асфальтобетонную смесь
слоем 5 см. В результате достигается прочное соединение нового
слоя со старым. Эмульсия проникает в разрыхленный старый
асфальтобетон на глубину до 2,5 см и этим увеличивает связь
между слоями.
В ФРГ применяют машину фирмы «Wirtgen», которая, исполь-
зуя горелки инфракрасного облучения, разогревает слой старого
асфальтобетона и одновременно его разрыхляет. Верхний запы-
ленный и загрязненный маслами слой удаляют и увозят для пере-
работки. На остающейся части старого покрытия при нагреве
трещины заплывают и образуется более ровная поверхность без
дефектов. На подготовленную поверхность старого асфальтобетона
укладывают новый слой. Этим достигается лучшее «приживле-
ние» новой асфальтобетонной смеси к «освеженной» теплой по-
верхности старого асфальтобетона.
В Англии при усилении асфальтобетонных покрытий для луч-
шего сцепления слоев между собой специальной машиной фирмы
«Пэйн» (США) срезают верхний слой покрытия и нарезают про-
дольные бороздки различной конфигурации глубиной до 2 см. По
полученной поверхности разливают жидкий битум (0,5—0,6 л/м2),
200
после чего укладывают новый слой горячей асфальтобетонной
смеси. Новый асфальтобетон плотно вдавливается в борозды и -как
бы «приваривается» к поверхности старого покрытия. Средняя
производительность составляет 7500 м2/сутки.
Во Франции на участке одной автомобильной магистрали су-
ществующую дорожную одежду усилили, уложив на нее песчано-
гравийную смесь, обработанную битумом, слоем толщиной от 8 до
25 см в зависимости от состояния старого покрытия. Поверх пес-
чано-гравийной смеси был уложен слой асфальтобетона толщиной
8 см.
При усилении цементобетонных покрытий, уложенных на пес-
чаное основание, широко применяют укрепление песка инъектиро-
ванием вяжущих материалов. Для этого по всей площади покры-
тия в шахматном порядке через 2—3 м пробуривают сквозные от-
верстия, через которые под давлением нагнетают аэрированный
цементный раствор, битумные эмульсии и горячие битумы.
В ФРГ старое бетонное покрытие, построенное в 1933 г., имев-
шее трещины и разрушения, было усилено. Под плиты был инъ-
ектирован цементный раствор, поверхность старого покрытия была
выровнена цементным раствором. Поверх выравнивающего слоя
укладывали слой песка (4—6 см), обработанного битумом, или
синтетическую пленку толщиной 0,2 мм. На подготовленное таким
образом основание было уложено новое цементобетонное покры-
тие толщиной 16 см, армированное продольной арматурой или
сеткой. При обследовании было установлено хорошее состояние
покрытия.
По исследованиям проф. Н. Н. Иванова, асфальтобетонное
покрытие оказывает достаточное сопротивление трещинообразо-
ванию при толщине не менее 12—15 см. Некоторые специалисты
(инж. А. М. Багдасаров и др.) считают, что монолитное покрытие
такой толщины может быть создано последовательной укладкой
нескольких тонких слоев, которые сливаются в один монолит. Эти
заботы должны быть выполнены очень быстро. Л. Б. Гезенцвей
17]* указывает, что длительный перерыв в укладке, при котором
нижний слой продолжительное время остается открытым, приво-
дит к загрязнению его поверхности. Кроме того, интенсивное дви-
жение автомобилей по нижнему слою делает поверхность гладкой,
шлифованной.
Все это ухудшает условия сцепления с верхним слоем. Однако
условия производства работ с послойной укладкой недостаточно
определенны, чтобы в каждом отдельном случае можно было
предсказать, произойдет или нет сцепление между слоями.
В целях снижения трещиностойкости асфальтобетонных покры-
тий необходимо переходить на устройство покрытий из толстых
слоев смеси.
До последнего времени дорожники опасались, что такие слои
трудно укладывать и невозможно уплотнить.
Опытные работы показали, что современные асфальтоуклад-
чики могут обеспечить за один проход слой толщиной до 25 см
8512 ‘ 201
£ремя после уплати горячей смеси, мин
Рис. V.I9. Изменение во времени тем-
пературы в уложенном слое горячей
асфальтобетонной смеси (18 см) и в
нижнем слое песчаного асфальта.
Кривые характеризуют изменение
температуры на глубине:
1—3 см от поверхности верхнего слоя;
2 — то же, 9 см; 3 — то же, 15 см; 4 — 3 см
от поверхности нижнего слоя из песчаного
асфальта; 5 — то же, 9 см; 6 — темпера-
тура воздуха во время укатки.
В верхнем правом углу показан конструк-
тивный разрез покрытия и места заклад-
ки термопар (/—5); / — начало укатки;
fl — конец укатки
при ширине до 12 м. Единовре-
менная укладка толстого слоя
смеси имеет преимущество перед
послойной, так как создает пок-
рытия более высокого качества,
требует меньше времени и обору-
дования, может осуществляться в
холодную погоду и даже в дождь.
Она позволяет снизить трудоем-
кость работ и обеспечивает ин-
тенсивное уплотнение. Современ-
ные асфальтобетонные L заводы
способны обеспечить непрерыв-
ность выдачи смеси в необходи-
мом количестве. Однако обычные
автомобили-самосвалы не могут
обеспечить непрерывность подачи
смеси, так как значительное вре-
мя (40—50 с) затрачивают на опе-
рации, связанные с подъездом к
укладчику, выгрузкой и освобож-
дением места для следующего ав-
томобиля. Необходимо использо-
вать многоосные прицепы боль-
шой грузоподъемности (до 35 т)
с горизонтальной разгрузкой и
другие приспособления, ускоряю-
щие разгрузки. Такие прицепы могут за 1 ч подать в бункер асфаль-
тоукладчика до 1 тыс. т смеси.
Увеличение толщины слоев связано с более медленным охлаж-
дением смесей. При увеличении толщины слоя в 2 раза время ох-
лаждения возрастает в 3 раза. Скорость укладчиков обратно про-
порциональна толщине укладываемого слоя. Благодаря этому воз-
растает продолжительность периода возможности укатки и катки
могут сделать большее число проходов. Толщины слоев оказыва-
ют большое влияние на производительность уплотнения смесей.
На XIV Международном дорожном конгрессе в 1971 г. в Пра-
ге в докладе представителей Нидерландов указывалось, что ас-
фальтобетонная смесь, уложенная при температуре 140° С, через
60 мин имела следующую температуру в зависимости от толщины
слоя (температура воздуха 25° С):
Толщина слоя, см............... 6
Средняя температура слоя, °C 75
9 12 18
100 ПО- 120
При тех же условиях продолжительность укатки (время до
охлаждения смеси до 60°С) была равна:
Толщина слоя, см................ 6 9
Продолжительность охлажде-
ния, мин....................... 70 120
12 18
180 300
202
Проведенные в США исследования показали, что плотность ас-
фальтобетона, укатываемого4 в толстых слоях, выше, чем в тонких.
Наилучшие результаты уплотнения были получены при укатке
пневмокатками с давлением в шинах 6,3 кгс/см2 при предвари-
тельном нагреве шин. Экспресс-способ определения достигаемой
при укатке плотности покрытия, применяемый в США, привел
к выводу, что укатка наиболее эффективна, пока температура
*в асфальтобетоне выше 90° С. В то же время по данным СССР
и других стран уплотнение продолжается до тех пор, пока темпе-
ратура не снизится до 60—70° С.
По опытным работам в ФРГ установлено, что укладка асфаль-
тобетонных покрытий слоями большой толщины имеет следующие
преимущества: смесь можно укладывать при более низкой тем-
пературе воздуха, не опасаясь ее преждевременного охлаждения;
дождь во время укладки смачивает только одну поверхность тол-
стого слоя, а не несколько поверхностей, как это происходит при
последовательной укладке нескольких слоев; исключается плохое
сцепление слоев между собой из-за их загрязнения и различия
в температуре; уменьшается дробление зерен.
Считается, что температура во время укладки должна быть по-
стоянной. Уплотнение катками на пневматических шинах наиболее
эффективно при температуре поверхности слоя 75—95° С. Эффек-
тивное уплотнение может быть достигнуто благодаря большему
числу проходов тяжелых катков при более продолжительном со-
хранении температуры смеси в толстых слоях. Укладка асфальто-
бетонного покрытия слоем большой толщины обходится, по опытам
ФРГ, дешевле, чем многослойная укладка, поскольку отпадает
необходимость в повторных операциях для каждого слоя.
В качестве примера оформления проекта организации работ по
усилению на рис. V.20 приведена технологическая карта усиления
существующего покрытия слоем асфальтобетонной или другого
вида смеси, обработанной органическими вяжущими. Толщина
слоя усиления установлена проектом на основании «Методических
указаний по оценке прочности и расчету усиления нежестких до-
рожных одежд» [34]. При этом принято, что работы ведут на участ-
ке дороги, на котором невозможно устройство объезда, и прихо-
дится работы выполнять по половинам проезжей части с проведе-
нием мероприятий по организации движения.
Основой для формирования оптимального парка машин для
расчета материальных и трудовых ресурсов принята длина смен-
ной захватки комплекта машин. Наиболее просто определять дли-
ну сменной захватки при заданном составе отряда машин из ус-
ловия обеспеченности асфальтобетонной смесью, т. е. с учетом
производительности асфальтобетонного завода.
Длина сменной захватки L-— -°00- , (V.3)
^7
где Q — производительность смесительных установок, т/смену; b — ширина
укладываемого слоя усиления, м; q — норма расхода смеси, кг/м2.
8* 203
К* зал Заток г п
Дгах z захватки, м 430 430 (L<600)
i --сачих операций. 1 Очистка покрытия от пыли и грязи г 1 Подбое и розлив битума 2 Подвоз асфальтобетонной смеси и выгрузка в бункер асфальтоукладчика 3 Распределение асфальтобетонной смеси
га ававпение потеха
1 1 & / & [ 1111 i i i i ill ; :
План пот oh на . 1 Л И __ * Z / / / / lull w
К ад. 1 I I
§ 1 I I I j I I
Ресурсы Исполнители / водитель — (чел 2 Машинист автогудронатора- 5разряд-1 чел. 3 машинист асфальтоукладчика -6 ” -1чел. 4 Машинист самоходного катка -Ч - -1 чел. То же -5 ’ -2 чел. 5 водители автомобилей - самое валов -Ч чел.
Машины произво- дит елы ность А53, 400 т/смену 1 Комбинированна я . дорожная машина КДМ-130-1 2 Автогудронатор - 1(ДС-39) - (0,03) 3 Асфальтоукладчик-1 (Д-150Б)- (05)
Материалы 1. Асфальтобетонная смесь (среднезернистая) 2 битумная змульсия 60°/о-б00л (Норма (Битум б кд-40/60)
Рис. V.20. Технологическая схема работ по усилению асфальтобетонного покрытия
Толщина слоя
Норму расхода смеси q можно определять по номограмме (рис.
V.21) с учетом толщины укладываемого слоя и плотности смеси
до и после ее уплотнения.
По номограмме определяют наименьшую норму расхода мате-
риала каждого вида.
Когда определены нормы расхода смеси, вычисляют по форму-
ле или определяют по номограмме (рис. V.22) длину сменной за-
хватки комплекта с учетом производительности асфальтобетонного
завода.
§ V.8. СТРОИТЕЛЬСТВО НОВЫХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
НА ПОДНЯТОМ И НА НОВОМ ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ
При реконструкции дорог с переводом их в более высокую
категорию на ряде участков дорожная одежда не может быть ис-
пользована. В первую очередь, это участки, на которых в резуль-
тате повышения отметок продольного профиля дорожная одежда
должна быть расположена значительно выше старой, отделенной
от новой слоем грунта большой толщины (рис. V.23). Кроме того»
204
Ш 7Г
^600 630 630 (L <600)
предварительное уплотнение 5 Окончательное уплот- нение 6. Очистка покрытия ат пыли и грязи z Подвоз и розлив вотума 8. Подвоз асфальтобетонной смеси 9 Распределение асфальтобетонной смеси Ю Разогрев места соединения слоев усилена я и. предварительное уплотнение 12. Окончательное уплотнение
i i 1 "Т
и । I j j । I I I j [ I I I I I I I
в Асфальтс- иетонисихи—/разряд - 1чел 5 - -1чел 6 - -1чел '1 Дорожные рабочие — 2 разряд-2чел i. водитель —1чел 2 Машинист автогудронатора — 5разряд -(чел. (.машинист асфальтоукладчика-6 ” -(чел. 8. Машинисты самоходных, наткав -6 » -(чел. то же —5 •• '-(чел. 9, Асфальта бетон дики- бразряд- (чел; 1 разр.-2чел -5 " -2ч ел, Ю Дорожные рабочие ~2 •• -Зчел.
6, Катон ДУ-1-1 (0,52) 5 Наток ДУ-9-2 (0,62) 1 комбинирован- ная дорожная машина хдм~ 130-1 2 Автогудронатор—1 (дс~39)- (о,оЗ) 1 Асфальтоукладчик- 1(Д- (50б)-(о, 5) 8 Каток Ду-1-1 (052) 9-10. каток ду-9-2 (0.62) и. пинейка-разогреватель-2 (0,7)
-198 г розлива —0.6 л(мг) 1, Асфальтобетонная смесь (среднезернистая) -198 т 2.5итумная эмульсия 60%-б00п (норма розлива- о.бл(мг) (битум 5НД-60(60)
с пропуском движения и укладкой слои усиления по половинам проезжей части,
усиления 6 см
10 30 50 70 90 110 130 150 ПО 190 210 230 250 270 290 ЗЮ 330д,кг(м2
- 1 г । । 1 1 t I I I । ।—I—।—i—i—i—i—।—i—i__।_i_i.. j_ j_ш lJ?_
70 160 210 280 350 620 690 560 630 700 770 860 910 980 1050 1120 фКЗ/м
1 i I 1 I I I _ » VL-I_I_I_______lLi 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I___I_I_1 I_I_। I L_£zZ^L-
70 210 350 690 630 770 910 1050 1190 1330 1670 1610 1750 1890 2030 2170 23Ю^кг/м
Расход смеси
Рис. V.21. Номограмма для определения расхода асфальтобетонной смеси при
усилении покрытия в зависимости от толщины укладываемого слоя и плотности
смеси до и после уплотнения
205
Рис. V.23. Схема устройства дорожной одежды новой конструкции, на земляном
полотне, в теле которого находится старая одежда
при спрямлении старой дороги неизбежно остаются неиспользо-
ванными участки старой дороги в местах кривых малых радиусов
и другие участки, опасные для движения.
На участках, протрассированных вне старых дорог, на новом
земляном полотне устраивают новую дорожную одежду необходи-
мой прочности и ширины в соответствии с техническими прави-
лами строительства новых дорожных одежд. При этом необходи-
мо стремиться, не считаясь с конструкцией дорожных одежд на
оставляемых участках, строить новые дорожные одежды с учетом
последних достижений дорожной техники и с использованием сов-
ременных автоматизированных машин.
При строительстве цементобетонных покрытий, чтобы избежать
устройства температурных швов, ухудшающих условия движения,
целесообразно применять конструкции непрерывно армированных
плит.
Асфальтобетонные покрытия следует строить однослойными по-
вышенной толщины или двухслойными с верхним слоем толщиной
5—8 см на основаниях из смесей, обработанных битумом толщиной
не менее 15—20 см.
Для асфальтобетонных покрытий характерно образование про-
дольной трещины в месте стыка при укладке смеси по половинам
проезжей части из-за невозможности монолитного соединения сло-
ев между собой. При возможности во избежание появления таких
продольных трещин укладку ведут одновременно двумя укладчи-
ками, работающими рядом. На проезжей части с тремя полосами
движения укладку ведут тремя укладчиками. Это значительно ос-
ложняет работу. В настоящее время в США и ряде других стран
изготавливают укладчики, дающие возможность укладывать ас-
фальтобетонные смеси на всю ширину проезжей части—-до 10,5—
12 м.
Большое количество асфальтобетонной смеси, необходимой для
загрузки таких укладчиков, доставляют большегрузными автомо-
билями или тягачами с прицепами вместимостью 20—30 т. Заводы
работают круглые сутки, а укладку смеси ведут только в светлые
часы суток.
Создаваемые за ночь запасы смеси (40—50% суточной произво-
дительности завода) хранят в скопных утепленных бункерах и рас-
ходуют одновременно с выдаваемой заводом смесью из смесите-
лей в часы повышенной потребности ее на линии.
207
При современном строительстве дорожных одежд не устраива-
ют отдельно краевых и других дополнительных полос. Дорожную
одежду сооружают сразу требуемой общей ширины, выделяя на
ней путем разметки краевые и другие полосы.
Чтобы создать достаточную шероховатость покрытий и избе-
жать гидропланирования автомобилей, которое возможно уже при
скорости движения более 70 км/ч, в США и ФРГ на построенных
цементобетонных покрытиях нарезают специальными пилами с ал-
мазными резцами поперечные прорези глубиной 5—10 мм и ши-
риной до 5 мм на расстоянии 20—30 мм друг от друга. На спусках
и подъемах прорези располагают в продольном направлении.
Наиболее экономично при толстослойных покрытиях применять
смеси с наименьшим содержанием наиболее дорогих в данной ме-
стности минеральных материалов (например, щебня). После рас-
кладки этой смеси асфальтоукладчиком до ее уплотнения катками
рассыпают одномерный щебень, предварительно обработанный ор-
ганическим вяжущим в количестве 1,5—2% по Массе. После уплот-
нения покрытие имеет грубошероховатую поверхность, обладаю-
щую повышенным коэффициентом сцепления.
Гидропланирование предотвращается наличием промежутков
между щебенками, через которые выдавливается вода из-под ко-
лес автомобиля.
При придании шероховатости асфальтобетонным покрытиям же-
лательно одновременно добиваться и осветления их поверхности.
В этих целях щебень, втапливаемый в поверхностный слой асфаль-
тобетона, должен быть обработан минимальным количеством вя-
жущих или осветленными их видами, а в южных районах может
быть применен щебень светлых пород камня без обработки вяжу-
щими.
Для этих же целей применяют искусственный белый мине-
ральный материал «синопал», дробленный белый и цветной ситал-
ловый щебень и др.
Технологические процессы возведения земляного полотна и до-
рожных одежд при реконструкции дороги и прокладке ее по ново-
му направлению проводят по правилам, установленным для нового
строительства дороги.
Первым этапом разработки плана организации работ является
правильное определение сроков проведения работ по строительству
отдельных элементов дорожной одежды. Продолжительность рабо-
ты комплексного потока по строительству дорожной одежды в ра-
бочих сменах (Траб) определяют по формуле
Т93б=(Ар-Т^-Т^-Т,^)Ксы, (V .4)
где Лр— расчетные сроки проведения работы, днн; Твых количество вы-
ходных и праздничных дней за время Лр; ТВых = ТкалКвых; Л ал — количество
календарных дней; Квыхкоэффициент, учитывающий число выходных дней
в неделю (1 или 2); Ткл— количество нерабочих дней (простои) по климатиче-
ским условиям (дожди и т. п.); Трем — количество нерабочих дней (простои) дли
ремонта машин и оборудования; Кем — коэффициент сменности.
208
Величины Гкл в строительном
сезоне для разных дорожно-
климатических зон составляют
ориентировочно:
Дорожно-климатическая зона . I II III IV V
Количество нерабочих дождли-
вых дней в сезоне, % от Гкал П 8 5 4 3
При назначении Траб следует учитывать условия окончания ра-
бот каждым частным потоком и назначать сроки с учетом оконча-
ния работы предыдущим специализированным частным потоком
(табл. V.10).
Опыт показывает, что фактическое число рабочих дней для 1-го
и 3-го специализированных потоков определяется ограниченными
сроками, указанными для 2-го потока.
По продолжительности действия каждого потока (Траб) нахо-
дят возможную наименьшую длину захватки /н из условия выпол-
нения работы на заданном протяжении дорогии L
1а=—--------. (V.5)
ГрабКс.
Комплектование подразделений, выполняющих отдельные рабо-
чие процессы, при большом числе возможных к применению ма-
шин с одновременным установлением оптимального состава и оп-
тимальной скорости потока (длины захватки) является трудоемкой
работой. Для этой цели широко используют электронные вычисли-
тельные машины. В качестве критерия оптимальности принимают
минимум приведенных затрат, приходящихся на единицу продук-
ции (погонные метры дорожной одежды).
При малых объемах работ расчеты выполняют вручную. В этом
случае в соответствии с видом и технологией работ по каждой за-
хватке, установленным перечнем рабочих операций и процессов
подбирают необходимые типы наиболее современных или задан-
ных машин, определяют их количество и производительность из
расчета выполнения работ на протяжении 1 км.
Таблица V.10
Специализированный ноток по строительству По климатическим условиям лр> дии Назначаемые сроки работ дии
Начало Конец Начало Конец
1. Песчаного дополни- тельного слоя основания 3.IV 2.XI 214 3.IV 14.IX 157
2. Щебеночного осно- вания, обработанного ор- ганическим вяжущим 2.V 16. IX 131 9.V 16. IX 131
3. Асфальтобетонного покрытия 21.IV 10.x 173 10.V 18.IX 132
Примечание. Приведены данные для условий Московской обл.
209
Для наиболее экономически выгодного варианта комплекта ма-
шин, зная наименьшую длину захватки /н и требуемое количество
машин на 1 км, устанавливают наибольшую длину захватки /б-
В первую очередь расчет следует вести применительно к основ-
ной, так называемой ведущей машине, изменяя длину захватки
с учетом более рационального использования других машин ком-
плекта.
Например, если принять за основную машину данного комплек-
та асфальтоукладчик ДС-1 и учитывать, что на 1 км необходи-
мо 2,4 машино-смены, то наибольшая длина захватки будет
-—=415 м.
2,4
Окончательную расчетную длину захватки /р устанавливают,
определяя стоимость строительства 1 м2 или 1 пог. м того или дру-
гого конструктивного слоя, меняя длину захватки от наименьшей
до наибольшей, т. е.
За расчетную длину захватки принимают такую, при которой
указанная единичная стоимость будет наименьшей.
Установленную длину захватки /р обычно принимают для всех
частных потоков и подразделений специализированного отряда,
длина каждого из них равна п/р, где п — число захваток. Длина
комплексного потока представляет собой сумму длин специализи-
рованных потоков (или число всех захваток, умноженное на дли-
ну /р) и технологических разрывов между ними (время на тверде-
ние цементного бетона, на доуплотнение материала движени-
ем и т. п.).
Если при расчетах как на ЭВМ, так и вручную принимать для
всех рабочих процессов равные по длине захватки, то даже при
оптимально решенном варианте многие машины оказываются не-
загруженными (коэффициент использования меньше 1). Увеличе-
ние длины захватки при попытке увеличить использование машин
приводит к такому составу отряда, при котором невозможна пра-
вильная организация работ и расстановка машин. Поэтому авто-
ром предложен способ проектирования специализированного пото-
ка (поточно-прогрессивного), при котором сохраняется длина зах-
ватки, установленная для ведущей машины на конечном участке,
а все предыдущие захватки принимаются большими с целью мак-
симального использования машин, т. е. [43].
С учетом установленной длины /р каждой захватки для впере-
ди идущих отрядов машин составляют план комплексного потока
и изображают его на чертеже как последовательно работающие
специализированные отряды машин. Неправильно выбранный мел-
кий масштаб графика не позволит изобразить на нем все детали.
Наиболее удобен для изображений поперечный масштаб 1 : 100 или
1 :200. Масштаб по длине дороги должен быть таким же, но нет
необходимости изображать полную длину захватки, достаточно
взять захватки по длине равными 2—3-кратной ширине в зависи-
мости от сложности изображаемых процессов. Предварительно
для назначения числа захваток, их последовательности и разры-
210
сГ'т, д”и. Условные
Рис. V.24. График распределения захваток по дням и сменам при строительстве
двухслойного асфальтобетонного покрытия:
/ — очистка основания; 2 — укладка ннжнего слоя; 3—подготовка ннжнего слоя; 4 — уклад-
ка верхнего слоя; 5 — укатка верхнего слоя
вов составляют график по типу приведенного на рис. V.24. На этом
графике по вертикали отложены смены и дни, по горизонтали —
захватки. Виды работ на захватках указывают условными изо-
бражениями.
График, приведенный на рис. V.25, относится к работе отряда
по укладке двухслойного асфальтобетонного покрытия двумя
укладчиками ДС-1 с соблюдением правила, что в первую смену
укладывают только верхний, а во вторую смену только нижний
слой асфальтобетонного покрытия.
На основе полученных данных и графика изображают на чер-
теже план специализированного потока со всеми захватками
и пропусками для технологических разрывов. Особенно внима-
тельно следует составлять план потока для двухсменной работы.
В тех случаях, когда порядок и число захваток в обеих сменах
одинаковы, поток второй смены является только смещенным влево
на одну захватку. Поэтому обычно такие потоки изображают в од-
ну смену, считая, что во вторую он идентичен (см. левую часть на
рис. V.25). При различии числа захваток в сменах необходимо их
изображение для двух смен. На рис. V.25 приведены два частных
потока: слева для однотипных в обе смены для устройства основа-
нии, справа —для укладки асфальтобетонных слоев в соответствии
211
^захв ~ h
^захв ~ ^2
1 ^5 ^4 В 5 [Щ]<У Ц7 Ц].9 |^W fgH] /Г
Рис. V.25. Схема последовательности захваток при работе двух специализирован-
ных потоков:
первый (слева) по строительству основания, второй (справа) по устройству ас-
фальтобетонного покрытия в соответствии с графиком рис. V.24;
1 — исправление земляного полотна; 2 — устройство песчаного слоя; 3 — устройство щебеноч-
ного основания; 4 — законченное земляное полотно; 5 — готовая захватка; 6 — подготовка
основания; 7—укладка верхнего слоя; 8— подготовка нижнего слоя; 9 — укладка нижнего
слоя; 10 — докатка верхнего слоя; 11— отделочные работы
с графиком на рис. V.24. Для большей наглядности смены захва-
ток приведены в обоих случаях: как для двух смен в день, так
и для двух дней подряд.
При поточно-прогрессивном способе организации и производства
работ (названном так потому, что длины захваток прогрессивно
растут от последней наименьшей до первой наибольшей) график
несколько изменится. На рис. V.26 приведена схема плана потока
для одного дня двухсменной работы при тех же длинах конечных
захваток, как на рис. V.25, но при других длинах потоков Li, £2,
При составлении и оформлении планов потоков на каждой зах-
ватке руководствуются следующими правилами:
перенумеровывают все рабочие процессы и распределяют их по
захваткам;
располагают машины на захватках, строго соблюдая масштаб,
принятый для чертежа, пользуясь трафаретами машин. Движение
потоков принимают справа налево, изображая машины направлен-
ными в сторону движения потока;
Рис. V.26. Схема потока, приведенного на рис. V.25, при прогрессивно-поточном
способе работ
212
для каждой машины указывают выполняемые ею проходы, ко-
торые должны быть пронумерованы. Если число проходов ограни-
чено, они должны быть показаны все. При значительном числе
повторяющихся проходов (например, при работе бульдозеров)
показывают все основные повторяющиеся циклы (рабочий ход, по-
ворот, обратный ход и установку в рабочем положении на новом
месте) с указанием общего количества таких циклов (проходов по
захватке);
все машины, выполняющие на захватке какую-нибудь работу
и разворачивающиеся при обратных проходах по ней, должны обя-
зательно проходить всю захватку без пропусков. Разворот делают
на соседней захватке. Если по технологическим условиям проезд
по соседней захватке недопустим, поскольку не закончилось твер-
дение материалов, или возможно разуплотнение материала или ис-
кажение поперечного профиля, предусматривают съезды с дороги
для разворота и возвращения машины обратно;
при расстановке машин и установлении технологической после-
довательности отдельных работ учитывают все детали, обеспечи-
вающие качество работ. Например, недопустимо движение по пес-
чаному слою, свежеуложенному асфальтобетону и цементобето-
ну и т. п.;
для машин, обрабатывающих или раскладывающих материалы
полосами определенной ширины (фрезы, щебнеукладчики, асфаль-
тобетоноукладчики и т. п.), указывают ширину и последователь-
ность проходов (желательно шириной и числом, кратными шири-
не всего укладываемого слоя);
на графике перед каждым специализированным потоком раз-
мещают поперечный профиль дороги, отражающий тот уровень
работ, с которого этот поток начинает свою деятельность. В конце
потока, после последней захватки, показывают поперечный про:
филь с указанием тех работ, какие выполнены данным потоком-.
Поперечные профили должны иметь размеры всех слоев по шири-
не и толщине;
высыпаемый из автомобилей-самосвалов сыпучий материал (пе-
сок, щебень и др.) показывают на графике в виде оправленных
геометрически правильной формы штабелей, с показанием мест
разгрузки автомобилей-самосвалов и расстояний между центрами
штабелей;
на каждой захватке должны быть условной штриховкой или
цветом показаны поверхности с различной стадией выполнения
(уплотненный или неуплотненный материал и т. п.), а также гра-
ницы и края россыпи различных материалов;
в графе «Необходимые ресурсы» в разделе «Машины» приво-
дят перечень всех применяемых на данной захватке машин. Каж-
дой машине присваивают номер и после ее наименования указы-
вают степень ее использования на данной захватке. Степень ис-
пользования в виде части смены приводят в прямых скобках для
тех машин, которые хотя и не полностью использованы, но не мо-
гут в течение смены покидать данную захватку (например, ас-
213
п
ка захваток
длина
захваток
800
800
800
сз
I
с Очистка основания
от пыли и грязи
2. Розлив битумной
эмульсии
3. Остановка опорного
бруса
Работы
ле производят
4 Подвозка крупнозернис-
трй горячей асфальто-
бетонной смеси
5. Распределение смеси с -
обрубкой исмозкой стыков
6. подкатка смеси
7. вкатка тяжелыми катка-
ми с проверкой поперечного
профиля и ровности
8. Очистка нижнего слоя
9. Розлив битумной змиль -
сии (в случае разрыва
посте укладки верхнего
слоя более 3-х суток)
10.Поправка упорного
бруса
й Поддоз к а мелкозернистой
горячей асфальтобетон-
п. Распре беление смеси с
обрубкой а смазкой стыков
13.подкатка смеси
14. у кат на тяжелыми кат-
ками с проверкой лолереч-
кого профиля и ровности
Завершение операции /4
15. Снятие упорного бруса
У
В
Ct
Направление
потопа
У
2*
I . I I TTI 1 / I in
Г f
У Sj *
Д039А№1
У
/y-WZ;X^
ПМ~10№1
§
ДС-1 НУ~К*2
2
з
Сз
5:
Qj
г
Si
=1
ДС-SSA Л7-
/У-УУУ7;Уг
ДУ-39А№1-4
ДС-1
Звено
Испол-
нители
первое
у
г>
&5
малины
машинисты - 1чеп., води -
menu -2чел.,рабочие-4чел.
(лолидо-моечная машина
ЛМ-10 №1 (0,4)
2. Автогудронатор
ДС’39АН°1 (0,24)
3 Битумный котел нч(i,o)
________Второе_________
Машинисты- 8чеп^ води-
тели-26чеп, рабочие-44чеп.
1 Асфапьтоукладчик
ДСб №1 (0,9)
2. Самоходные катки
Д9-31А №1-4 (0,8)
3. Самоходные натки
<ч
г
Qj
Мате-
риалы
Звено
Испол-
нители
Машины
Мате-
риалы
1 битумная эмульсия-о,24 г
2 Разжиженный битум -
0,04 Т________________
_______Второе
Машинисты -вчел., води -
тела - ЗОчел^ рабочие - 44 чел
1 Асфальтоукладчик
Д с-1 №1(09); №3 (0,9)
2 Самоходные катни АУ-зм
з Самоходные катки Д у-9в
4.Аотомобили-самосвалы
МАЗ -503 №1-30 (1,0)
б.жаровня для подогрева
инструмента №i d,o)
1. Асфальтобетонная
крупнозернистая смесь-
$и От
2 Разжиженный битум-0,02т
4. Автомобили-самосвалы
МАЗ-503 №1-25(1,0)
5 Жаровня для подогрева
инструмента №i (1,0)
1 Асфальтобетонная горя-
чая мелкозернист. смесь~750т
2.Разжиженный битум-оргт
_______Первое_____
машинисты-1 чел, води-
тели -2чел, рабочие - 2чеп.
L лоливо-моечная маши-
на ЛМ-Ю №1(0,4)
2. Автогудронатор
ДС-39А№1 (0,24)
3 Битумный котел №1(1,о)
_____второе
машинисты -2чел.
z Самоходные натни
Д У~98 №1 (О,8); №2 (0,2)
1. битумная эмульсия-0,24 т
2.Разжиженный битум -
0,04 г
§
§
*
И
Рис. V.27. Технологический план потока по строительству асфальтобетонного по-
крытия при двухсменной работе
фальтоукладчики и др.), в круглых скобках для машин, которые
могут последовательно работать и на других захватках (напри-
мер, автогудронаторы, поливо-моечные машины и др.);
при намеченном использовании отдельных машин на .разных
захватках учитывают необходимое время на переброску машин по
ЕНиР (сб. 2, вып. 1. Техническая часть, табл. 8, стр. 17);
при установлении технологических схем работы каждой маши-
ны еще раз проверяют правильность схемы и возможность выпол-
нения машиной намеченной работы. Например, иногда изобража-
ют схему снятия растительного слоя за один проход бульдозера,
когда подлежащий перемещению объем грунта в несколько раз
превосходит возможности машины;
в тех случаях, когда, помимо машинистов, работающих на ма-
шинах, и руководящего персонала для обслуживания машин или
выполнения вручную отдельных операций учтено участие дорож-
ных рабочих, на захватках предполагаемое место их нахождения
обозначают условным знаком (например, кружок с цифрой, обоз-
начающей разряд рабочего);
для обеспечения бесперебойной и качественной работы машин
с автоматизированной системой управления (бульдозеров, скрепе-
ров, асфальтоукладчиков, автогрейдеров и др.) необходимо в отря-
дах предусматривать группу геодезистов, выполняющих нивели-
ровку и протягивающих шнур или проволоку, по которым скользят
рычаги следящих систем автоматизированных машин;
при выполнении нескольких операций на одной захватке и при
сложности расчетов по использованию машин на разных захватках
одновременно с планом потока по каждой захватке составляют
почасовые графики использования машин.
Эти краткие правила при их соблюдении позволяют составить
технико-экономически оправданные планы потоков и работы их
подразделений с максимальным использованием машин (рис. V.27).
Глава VI
ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
§ VI.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Условия организации работ при реконструкции и при новом
строительстве автомобильных дорог различны. До настоящего вре-
мени не предложено достаточно обоснованных рекомендаций по
проектированию и осуществлению организации работ при реконст-
рукции дорог. Проектировщики и строители обычно руководству-
ются нормами, инструкциями и указаниями, разработанными для
условий нового дорожного строительства. Поэтому в проектах ор-
215
ганизации строительства и производства работ, разрабатываемых
для реконструкции дорог, некоторые вопросы не получают пра-
вильного решения или же вообще не рассматриваются. В последу-
ющем строители вынуждены решать эти вопросы интуитивно и да-
леко не лучшим образом. Все это снижает уровень проектов
организации работ и зачастую вызывает пренебрежительное отно-
шение к ним как к формальным документам, имеющим малую
практическую ценность.
В итоге возрастает себестоимость работ по реконструкции авто-
мобильных дорог и возникают потери в смежных сферах народного
хозяйства.
Организация работ при реконструкции автомобильных дорог
имеет следующие основные особенности:
необходимость обеспечения на период реконструкции удовлет-
ворительных условий движения транспорта общего пользования
в ряде случаев значительной интенсивности;
неудобство (иногда даже невозможность) использования на
некоторых работах обычных, серийно выпускаемых отечественной
промышленностью средств механизации;
необходимость разработки и применения индивидуальных (не
типовых) технологических схем;
зачастую повышенная энергоемкость и как следствие повышен-
ная себестоимость единицы строительной продукции.
Перечисленные особенности и степень учета их при разработ-
ке организационных решений оказывают значительное влияние на
себестоимость производства работ, на их календарную продолжи-
тельность, а также на экономику народного хозяйства в районах,
обслуживаемых реконструируемой дорогой.
Возможно несколько основных вариантов организации работ:
1. Дорожно-строительная организация, обладающая необходи-
мыми ресурсами, выполняет работы (обычно на подрядных нача-
лах) по реконструкции всей дороги одним потоком. Скорость
и направление потока определяются его технической целесообраз-
ностью и экономической эффективностью для строительной орга-
низации.
Мероприятия по дорожному обеспечению существующего авто-
мобильного движения сохраняются за эксплуатационными органи-
зациями, обслуживавшими дорогу ранее, до реконструкции. Исклю-
чением являются только объезды мест производства работ,
которые устраивают и содержат строители. В большинстве случаев
этот вариант наиболее целесообразен при относительно небольшой
протяженности дороги и сроке реконструкции, не превышающем
2—3 лет.
2. При реконструкции магистрали большой протяженности
и выполнении работ также одной подрядной дорожно-строитель-
ной организацией, но в течение нескольких лет целесообразно раз-
делять дорогу на участки с различной очередностью производства
работ. К участкам, подлежащим реконструкции, в первую очередь
относят те, на которых народное хозяйство несет наибольшие по-
216
тери в результате несоответствия дорожных условий требованиям
движения.
Участки с различной очередностью реконструкции обычно рас-
положены по дороге в случайном порядке, что препятствует ор-
ганизации единого строительного потока. Рассредоточение по до-
роге материально-технических и трудовых ресурсов снижает эф-
фективность их использования, а дополнительные передислокации
их с одного участка на другой требуют дополнительных затрат вре-
мени, материальных и денежных средств. Однако эти дополнитель-
ные затраты обычно окупаются выгодами, получаемыми в транс-
портной сфере благодаря первоочередной реконструкции наиболее
неблагоприятных (опасных и убыточных для транспорта) мест.
Поэтому на магистралях большой протяженности в большинстве
случаев ориентируются на поэтапное (по участкам очередности)
производство работ по реконструкции.
3. Возможно также стадийное улучшение транспортно-эксплуа-
тационных качеств дороги, выполняемое непрерывно силами экс-
плуатационных организаций с относительно небольшими ежегод-
ными затратами. Такой вариант может быть оправдан при малых
объемах финансирования и недостаточности материально-техниче-
ских ресурсов.
Реконструируют в первую очередь только наиболее неблаго-
приятные для движения места.
Недостатки подобной организации реконструкции заключаются
в том, что, во-первых, на дороге все время (в течение многих лет)
производят работы, а это ухудшает условия движения и, во-вто-
рых, на дороге все время.имеются смежные участки с различными
техническими параметрами и отличающимися условиями движе-
ния. Последнее также снижает безопасность движения.
Выбор организационного решения реконструкции в конечном
счете определяют расчетами экономической эффективности воз-
можных вариантов с учетом транспортно-эксплуатационной харак-
теристики дороги, конкретных условий производства работ, а также
объемов финансирования, наличия производственной базы и дру-
гих материально-технических ресурсов.
§ VI.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЧЕРЕДНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
ПО УЧАСТКАМ ДОРОГИ И ВИДАМ РАБОТ
При реконструкции автомобильных дорог большой протяжен-
ности и длительном (несколько лет) сроке производства работ ор-
ганизация единого потока на всей дороге не всегда будет оправ-
дана. Целесообразно разбивать дорогу на отдельные участки
с примерно равными (внутри участка) транспортно-эксплуатаци-
онными характеристиками и устанавливать очередность реконст-
рукции их по годамДПри этом поточность производства работ вну-
три каждого отдельного участка сохраняется, а общая поточность
реконструкции всей дороги может быть нарушена.
217
Для определения очередности реконструкции участков дороги
наряду с экономическими критериями (см. § VII.6) следует рас-
сматривать совокупность ряда показателей, включая: количество
и характер дорожно-транспортных происшествий на участке (или
графики итоговых коэффициентов аварийности); средние скорости
движения автомобилей на участке; интенсивность и состав движе-
ния; виды и объемы работ по реконструкции участка; виды и объ-
емы работ для обеспечения пропуска движения по дороге на
период производства работ.
В проектах организации работ следует учитывать как потреб-
ности транспорта, так и необходимость создания благоприятных
условий для производства работ дорожно-строительными органи-
зациями. Во всех вариантах организации работ должно быть пре-
дусмотрено обеспечение планового снижения себестоимости и по-
вышения производительности труда. Это требование вступает в не-
которое противоречие с выполнением реконструкции не по потоку,
а в порядке очередности на различных участках.
Передислокация материально-технических и трудовых ресурсов
(дорожно-строительных машин, баз снабжения материалами и по-
луфабрикатами, производственных предприятий, рабочих кадров)
с одного участка на другой всегда требует затрат времени, денег,
топлива и других материалов. Все эти затраты не повышают вы-
пуск строительной продукции, а являются дополнительными расхо-
дами, увеличивающими ее себестоимость.
Особенно нежелательными являются непроизводительные за-
траты времени на передислокацию и на подготовку и развертыва-
ние работ на новом участке. Такие затраты времени сокращают,
причем иногда весьма значительно, количество рабочих дней в стро-
ительном сезоне и в конечном итоге приводят к уменьшению го-
довых объемов дорожно-строительных работ.
В целях снижения неблагоприятного влияния передислокаций
на общий ход строительства обычно рекомендуется: подбирать
участки реконструкции таким образом, чтобы объемы работ на-
каждом из них обеспечивали полную производственную загрузку
дорожно-строительной организации на один год; передислокацию
основных видов ресурсов производить в наиболее неблагоприятный
для производства работ период года — зимой; подготовку фронта
для развертывания основных работ по реконструкции на новом
участке начинать заблаговременно в конце предыдущего летнего
строительного сезона.
< При такой организации работ суммарные потери всех видов от
передислокаций строительных подразделений будут минималь-
ными.
Однако не везде можно полностью соблюдать подобную схему
организации работ. Возможны случаи, когда на относительно бла-
гополучных участках дороги имеются отдельные места с очень пло-
хими транспортно-эксплуатационными показателями. Эти места
требуют немедленной перестройки, несмотря на то, что весь уча-
сток значительной протяженности может быть реконструирован во
218
вторую или даже в третью очередь, т. е. на несколько лет позже^
Подобного рода задача организационно может быть решена двумя
путями.
Необходимые работы по перестройке короткого участка дороги
с неудовлетворительными условиями движения могут выполнить
дорожные эксплуатационные организации в порядке капитального
ремонта. Перестройку следует осуществлять в соответствии с об-
щим проектом реконструкции дороги таким образом, чтобы в по-
следующем на этом участке никаких работ больше производить
уже не требовалось. К сожалению, в связи с недостатком средств
на капитальный ремонт и производственных мощностей дорожные
эксплуатационные организации все же зачастую принимают палли-
ативные решения и через короткие сроки эти участки приходится
вновь перестраивать.
По другому варианту перестройку производит специальное под-
разделение генеральной подрядной дорожно-строительной органи-
зации, выполняющей все работы по реконструкции. При этом зна-
чительно возрастают удельные затраты на передислокации и уве-
личиваются потери рабочего времени. Тем не менее, этот вариант
предпочтительнее, так как он гарантирует быстрое и радикальное
устрайение причин, порождающих дорожно-транспортные проис-
шествия.
При выборе окончательной схемы организации работ по рекон-
струкции всей дороги следует сопоставлять расходы строительной
организации, вызванные дополнительными передислокациями с эко-
номическим эффектом, получаемым народным хозяйством благо-
даря ускоренной реконструкции наиболее неудовлетворительных
участков дороги.
При определении суммы расходов на дополнительные передис-
локации учитывают только те перебазирования дорожно-строи-
тельных машин, оборудования, предприятий, которые не были бы
осуществлены при реконструкции дороги единым комплексным
потоком. В расходы следует включать также оплату рабочих, ин-
женерно-технического персонала и служащих за время переезда
и обустройства на новом участке. Положительный экономический
эффект от соблюдения поучастковой очередности реконструкции
определяют как разницу между экономическими эффектами, по-
лучаемыми за период производства работ по реконструкции при
организации единого комплексного потока и при работе по участ-
кам.
Методика проведения расчета показана на следующем примере.
Срок реконструкции дороги протяженностью 200 км между горо-
дами N и М установлен 4 года. Начало дороги — выезд из област-
ного центра N. На км 130 расположен крупный промышленный
комбинат. Наибольшая интенсивность движения, значительное
количество дорожно-транспортных происшествий и в то же время
наихудшие транспортно-эксплуатационные показатели зафиксиро-
ваны на начальном участке дороги и на участках, прилегающих
к комбинату. Соответственно на этих участках и может быть полу-
21$
Рис. VI. 1. Варианты организации комплексного потока, учитывающие и неучиты-
вающие экономическую эффективность реконструкции дороги:
а — эпюра экономической эффективности реконструкции (в условных единицах); б — разбив-
ка на участки пропорционально годовым объемам работ; в — схема комплексного потока,
действующего в одном направлении (вариант 1); г — схема комплексного потока, направле-
ние которого определяется экономической эффективностью реконструкции отдельных участ-
ков (вариант 2);
1 — направление действующего потока; 2 — направление передислокации дорожно-строитель-
ных подразделений
чен в результате реконструкции наибольший экономический эф-
фект.
Рассмотрены два варианта организации работ: разбивка всей
дороги на пять участков по различной экономической эффектив-
ности реконструкции (рис. VI.1, а); разбивка дороги на четыре
годовых участка в соответствии с объемами работ, которые может
выполнить в течение года строительная организация (рис. VI.1, б).
В принятой организации работ сохранена разбивка на четыре го-
довых участка, но очередность работ в основном увязана с эпю-
рой эффективности реконструкции (рис. VI. 1, г). При этом возни-
кает необходимость производить дополнительную передислокацию
всего комплексного потока на расстоянии в 100 км дважды — в кон-
це первого года строительства и в конце третьего.
Экономический эффект от повышения скорости движения, сни-
жения себестоимости перевозок и уменьшения количества дорож-
но-транспортных происшествий за период реконструкции будет раз-
личным при различных схемах организации производства работ.
При выполнении работ одним потоком от города N к городу М на
первом по порядку участке выгоды реконструкции реализуются в.
течение 3 лет, на втором — в течение 2 лет и на третьем — в тече-
ние 1 года. По варианту 2 выгоды реконструкции реализуются на
втором участке в течение 1 года, на третьем в течении 2 лет.
220
Экономический эффект для народного хозяйства, выражающий-
ся в снижении себестоимости перевозок, уменьшении количества
дорожно-транспортных происшествий и прочее (см. § VII.1) бла-
годаря принятию более рациональной схемы организации рекон-
струкции Дороги с -перестройкой в первую очередь участков с наи-
более неудовлетворительными транспортно-эксплуатационными по-
казателями, будет равен
(Vi.i)
где и £Э2 — суммарный экономический эффект для народного хозяйства
за период производства работ благодаря ежегодному вводу в эксплуатацию за-
конченных участков дороги соответственно для 1-го и 2-го вариантов организации
реконструкции.
Величину ЛЕЭ нужно сравнить с затратами на передислока-
цию. Передислокация будет экономически оправдана, если
ДХ5
21/'п.к.п»
(VI.2)
где ЕСП к.п — сумма всех расходов на передислокацию комплексного потока.
При окончательном решении необходимо анализировать струк-
туру сумм получаемой экономии. В общем случае ее величина, вы-
численная по основным показателям, равна
2э=э,+эп, (VI.3)
где 3V — экономический эффект от снижения себестоимости перевозок грузов
в результате повышения скорости движения; Эп — экономический эффект от
уменьшения количества дорожно-транспортных происшествий.
§ VI.3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ПРОПУСКА ДВИЖЕНИЯ
В ПЕРИОД ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГИ
В общей схеме организации реконструкции дорог существенное
значение имеет организация движения автомобилей на участках
производства работ.
В ряде случаев, особенно на дорогах со значительной интенсив-
ностью движения, мероприятия по его обеспечению являются ре-
шающими для оценки различных вариантов организации всего*
строительства в целом.
К сожалению, некоторые дорожные организации не обеспечива-
ют должным образом пропуск движения автомобилей на участках
реконструкции. Чаще всего строители ограничиваются устройством
примитивных грунтовых объездов и направляют на них весь поток
движения с основной дороги, а также и дополнительный тран-
спорт, обслуживающий производство работ. На таких объездах
быстро образуются колеи и ухабы, скорость движения резко сни-
жается, в дождь движение останавливается полностью. Зачастую
водители, нарушая всякие ограждения, пытаются проехать по ре-
конструируемому участку основной дороги.
221
Мнимая экономия на строительстве объездов превращается
в крупные убытки народного хозяйства из-за снижения скорости
доставки грузов, простоев, пережога топлива, повышенного износа
автомобилей. Между тем прямой обязанностью дорожно-строитель-
ной пли эксплуатационной организации, осуществляющей рекон-
струкцию дороги, является обеспечение нормального пропуска су-
ществующего движения. Всякое нарушение стабильности сложив-
шегося движения влечет за собой нарушение хозяйственных связей
районов, прилегающих к реконструируемой дороге. Следовало бы
предоставить местным органам власти (райисполкомам, облиспол-
комам) право запрещать производство работ на существующих
дорогах до выполнения согласованных мероприятий по обеспече-
нию движения. Так, например, в Народной Республике Болгарии
разрешение перевода движения на объезд Госавтоинспекция выда-
ет только в том случае, когда объезд имеет усовершенствованное
покрытие и не создает затруднений и опасности для движения.
По техническим правилам ремонта и содержания автомобиль-
ных дорог объезд должен быть таким, чтобы обеспечивать дви-
жение со скоростью не менее 30 км/ч. Вместе с тем известно, что
всякий объезд, тем более при небрежном отношении к нему со сто-
роны строителей, вызывает значительные ухудшения и удорожание
перевозок.
В районах с густой сетью существующих дорог обычно удается
часть движения переключить на параллельные дороги. Это в зна-
чительной степени разгружает объезды и соответственно снижает
требования к ним. Использование существующих дорог при малой
плотности дорожной сети, характерной для многих районов, при-
водит к значительным перепробегам автомобилей.| Например, под-
считано, что при реконструкции участка дороги Москва — Ногинск
•объезд Подмосковного участка даже при использовании уличной
сети города вызвал перерасход на перепробеге, превысивший сто-
имость проводимых строительных работ.
Однако полностью обойтись без объездов, устраиваемых в не-
посредственной близости к реконструируемой дороге, нельзя. Нуж-
но обеспечить, во-первых, возможность движения строительного
транспорта, доставляющего материалы на дорогу и, во-вторых,
проезд автомобилей в промышленные и сельские хозяйства, распо-
ложенные у самой дороги.
В большинстве случаев на объездах устраивают земляное по-
лотно по облегченным техническим условиям с дорожными одеж-
дами простейших типов — гравийными, шлаковыми, грунтовыми,
улучшенными крупноскелетными добавками и т. д. При этом фак-
тическая интенсивность движения на объездах превышает допус-
каемую по нормативам для подобных типов покрытия. Однако
учитывая короткий срок службы объездов, это обстоятельство не
может служить причиной для обязательного перехода к более ка-
питальным и, следовательно, более дорогим конструкциям дорож-
ных одежд. Для того чтобы поддерживать удовлетворительную
проезжаемость на объектах со слабыми дорожными одеждами, их
222
Рис. VI.2. Типы поперечных профилей
временных объездов:
а—гравийное покрытие серповидного про-
филя; б—однопутное бетонное сборное
колейное покрытие; в—то же, двухпутное
необходимо систематически ре-
монтировать. Ремонт и содержа-
ние объездов целесообразно по-
ручать специальным бригадам.
Примерное оснащение подобной
бригады: 1 автогрейдер с кирков-
щиком, 1 бульдозер, 1 каток, 2—4
автомобиля-самосвала.
При значительном движении
(1000—2000 и более автомобилей
в сутки) дорожные одежды прос-
тейших типов уже не обеспечива-
ют бесперебойное движение даже
при усиленном содержании и ре-
монте. В этом случае неизбежен
переход к более капитальным ти-
пам покрытия. В целях экономии
при относительно небольшой про-
тяженности используемых объез-
дов (несколько километров) це-
лесообразно устраивать колейные сборно-разборные покрытия, до-
пускающие многократное повторное использование. Наиболее час-
то применяются для устройства различных временных дорог сбор-
но-разборные покрытия из железобетонных плит (рис. VI.2). Осо-
бенно они эффективны при строительстве или реконструкции дорог
в городах.
Успешно можно использовать на объездах также покрытия из;
силикатобетонных плит и инвентарные сборно-разборные металли-
ческие покрытия. Последние наиболее удобны для многократной
перекладки, однако из-за дефицитности металла их пока применя-
ют редко. При устройстве сборно-разборных покрытий на объездах
преимущество следует отдавать конструкциям плит с простым глад-
ким очертанием верхней и нижней поверхности и с простыми сты-
ковыми устройствами, допускающими быстрое стыкование при ук-
ладке, а также быстрое разъединение при разборке. Примерами
таких конструкций стыка могут служить соединения на болтах,
а иногда также соединения с деревянным шпоном в пазах смеж-
ных плит.
Применение плит с заделкой стыков раствором или с укладкой
на слой раствора для объездных дорог недопустимо. Движение по
сборным покрытиям на объездах должно открываться немедленно
после укладки плит. Устройство сборно-разборных покрытий
в меньшей степени, чем другие конструкции, зависит от погодных
и климатических условий. Вывозка плит к местам работ может
быть осуществлена заблаговременно, что позволяет лучше органи-
зовать использование автомобилей. Дальность возки ограничива-
ется только экономическими соображениями. В современной прак-
тике устройства сборных покрытий имеются случаи доставки плит
за 1000 км и более. .
223:
При весьма высокой интенсивности движения на объездах мо-
гут быть устроены сплошные покрытия. Подобный объезд с покры-
тием из бетонных плит размерами 3,0X3, 5x0,18 м был устроен
на дороге Москва — Горький в районе строительства путепровода
через железную дорогу. После года эксплуатации (при интенсив-
ности движения до 30 тыс. авт./сут) покрытие было разобрано
и плиты использованы на других объектах. Следует отметить, что
при такой высокой интенсивности целесообразно рассматривать
вопрос о замене реконструкции строительством новой дороги, па-
раллельной существующей. В этом случае существующая дорога
на период строительства новой будет играть роль объездного пути.
Аналогично может быть решен вопрос пропуска движения при
перестройке дорог II и III категорий в дорогу I категории. В этом
•случае целесообразно строить вначале новое земляное полотно
и проезжую часть, используя существующую дорогу для движения,
затем переводить движение на новое покрытие и приступать к пе-
рестройке старого. Таким образом было организовано движение
при реконструкции дороги Москва — Ногинск, выездов из Омска
и Петропавловска и др. Однако опыт показывает, что полностью
•обойтись без объездов в этом случае не удается. В местах значи-
тельной перестройки земляного полотна все же приходится устраи-
вать небольшие дополнительные объезды.
Во всех случаях наибольшие затруднения с устройством объез-
дов встречаются при пересечении водотоков или других подобного
рода препятствий (железных дорог, каналов и т. д.). В этих ме-
стах желательно максимально использовать существующие искус-
ственные сооружения. Однако иногда приходится строить времен-
ные, чаще всего деревянные, мосты.
В горных условиях на суходолах возможно устройство мощеных
бродов.
Ниже рассмотрено экономическое обоснование трех основных
вариантов пропуска движения при реконструкции дороги:
1. Устройство объезда параллельно реконструируемой дороге.
При благоприятных грунтовых и гидрогеологических условиях
можно ограничиться устройством профилированной грунтовой до-
роги. Дорожные одежды простейших типов (гравийные, грунто-
щебеночные) строят только в пониженных местах.
Независимо от длины участка, занятого производством работ
в каждый отдельно взятый короткий период времени, объезд необ-
ходимо строить вдоль всей реконструируемой дороги. Применение
таких объездов с пониженными техническими характеристиками
может быть допущено при небольшой интенсивности движения.
Объезды поддерживают в проезжем состоянии специальные под-
вижные ремонтные подразделения. В дождливую погоду на объез-
дах должны дежурить трактора для оказания помощи автомоби-
лям.
Несмотря на эти меры, движение автомобилей по объездам
в сухую погоду происходит с пониженной скоростью, а в дождли-
вую затруднено или даже полностью прекращается.
224
Сумма затрат Czc.o строительной организации на обеспечение
автомобильного движения по объезду
Cc~l" Сэ + ^О,
(VI.4)
где Сс — стоимость строительства объездного пути с учетом съездов с основ-
ной дороги; Сэ' — расходы на поддержание объездного пути в проезжем состоя-
нии и на периодическую буксировку автомобилей; Со — расходы на временное
отчуждение полосы земли для устройства объезда и последующее восстановление
ее пригодности для сельского хозяйства.
Кроме того, народное хозяйство терпит убытки от повышения
транспортных расходов при проезде автомобилей по объезду. Об-
щая сумма затрат и убытков для народного хозяйства Сн.х мо-
жет быть выражена следующим уравнением:
Си.х—Q+Сэ+со -J- ст + спр, (VI.5)
где Ст'— убытки от увеличения транспортных расходов при проезде автомо-
билей по объезду; Спр •— убытки от периодических простоев во время распутицы.
Величины Сс, Сэ и Со определяют по ведомостям объемов ра-
бот, единичным расценкам и справочникам. Величину С'т опреде-
ляют по уравнению
c;-(c;-c2)Q(4-<?), (vi.6)
где С/ — себестоимость перевозок (1 т/км) по старой существующей дороге;
С2'— то же, по объезду; Q — среднесуточный объем перевозок по объездам за
весь период их эксплуатации, т/км; D — продолжительность работ по строитель-
ству, календарные дни; д — количество дней непогоды, когда движение по объез-
дам полностью прекращается.
Величина Спр равна; Спр = СпР(?, (VI.7)
где СПр' — потери (убытки) народного хозяйства от прекращения движения
по объездам, а следовательно, и по всей дороге в целом за 1 сут.
Величина С'Пр состоит из убытков от простоев транспортных
средств, пользующихся данной дорогой, из убытка от порчи раз-
личных скоропортящихся грузов, перевозка которых прервана,
и других потерь. Определение С'пр вызывает большие трудности,
но пренебрегать этой составляющей общей суммы убытков нельзя,
так как она может быть весьма значительной.
2. Устройство вдоль всей реконструируемой дороги облегченно-
го профилированного земляного полотна, на которое параллельно
участкам производства работ укладывают сборно-разборные по-
крытия (железобетонные или металлические). Эти покрытия обес-
печивают пропуск движения по объезду без перерывов и с мень-
шим снижением скорости. Объезд со сборно-разборным покрыти-
ем делят на три участка (рис. VI.3). На первом производят раз-
борку использованного покрытия, на втором (основном) идет дви-
жение автомобилей, третий участок готовят к пропуску движения,
укладывая на нем покрытие из элементов, подвозимых с первого
участка. Как легко понять из схемы, комплект элементов сборно-
225
Рис. VL3. Схема устройства объезда
со сборно-разборным покрытием:
а — общая схема; б — деталь примыкания
съезда со сборно-разборным покрытием к
основной дороге;
1 — реконструируемая дорога; 2 — участок
производства работ по реконструкции;
3—участок разбираемого сборного покры-
тия; 4 — участок эксплуатируемого объез-
да со сборио-разборным покрытием; 5 —
участок укладки сборного покрытия; 6 —
транспортирование плит покрытия
разборных покрытий должен обеспечивать укладку покрытия на
участке примерно в 2 раза большем фактически эксплуатируемого
объезда. Длительность эксплуатации уложенного покрытия на од-
ном месте зависит от скорости потока основных работ на рекон-
струируемой дороге и частоты расположения съездов с нее. Обыч-
но этот период составляет 3—7 дней, но могут быть и значитель-
ные отклонения, например на участках сосредоточенных работ.
Для съездов используют пересечения с другими дорогами или же
устраивают специальные временные съезды.
При этом варианте устройства объезда сумма затрат строитель-
ной организации на обеспечение автомобильного движения Сс.о. по
сбъезду может быть определена по следующей формуле:
ff rf f
Cc.o=CCt3-\-lCn-]rNCM-{-C3— +G),
(VI.8)
где Сс.з — стоимость строительства земляного полотна на объезде, включая
съезды на основную дорогу, руб.; I — протяженность участка сборных покрытий,
км; Си — стоимость изготовления (или приобретения) 1 км сборио-разбориых
покрытий франко-место укладки, руб.; N— количество сборок и разборок сборно-
разборных покрытий за весь период работ; См — суммарная стоимость монтажа
« демонтажа одного участка сборно-разборных покрытий, включая транспортные
расходы в пределах рабочей зоны, руб.; С3" — стоимость содержания и ремонта
1 км объездного пути, руб.; Со — см. формулу (VL4).
226
Общая сумма затрат и убытков для народного хозяйства С*н.х
будет определяться уравнением
Сн.х — Ссл + /Сгг +-}-Сэ — 4-С04-Ст, (VI.9)
где Ст — убытки от увеличения транспортных расходов при дви-
жении автомобилей по объезду.
» п я „ _
С^^-Сг^Д. (VI.10)
Если сравнить формулу (VL10) с формулой (VI.6), то можно
отметить следующие различия:
движение по объезду будет обеспечено без перебоев, поэтому
последний множитель в ней Д, а не (Д — д). В то же время в це-
лом по' дороге бесперебойное движение не всегда будет обеспе-
чено и возможны перерывы в движении из-за плохого состояния
старой существующей дороги (вне объезда)
себестоимости перевозок грузов (Д и Сг будут другие, чем
в первом случае. Возможно даже, что себестоимость проезда по
благоустроенному объезду с твердым покрытием будет меньше, чем
по существующим дорогам. В этом случае Ст может входить в об-
щую сумму формулы (VI.9) как отрицательная величина.
При экономической оценке этого варианта необходимо прове-
рять, чтобы количество необходимых перекладок N сборно-раз-
борных покрытий не превышало числа перекладок, допустимых по
технической характеристике конструкций этих покрытий. В против-
ном случае необходимо предусматривать повторные затраты на
приобретение дополнительных комплектов плит.
Удельные (на 1 км) строительные затраты по второму вариан-
ту снижаются с увеличением протяженности дороги. Во всех
случаях снижаются дополнительные расходы в сфере тран-
спорта.
Обычно этот вариант оказывается предпочтительным при зна-
чительной интенсивности движения, а также при неблагоприятных
грунтовых условиях и повышенном увлажнении.
3. Производство работ по реконструкции поочередно на поло-
вине ширины дороги при пропуске движения по другой половине.
Этот вариант характерен для организации работ в тех случаях,
когда местные условия (значительная заболоченность, горный
рельеф, застройка придорожной полосы или ценные посадки) не
позволяют устраивать объезды рядом с реконструируемой
дорогой.
При этом полностью исключаются затраты на строительство
объездов, но появляются другие дополнительные расходы, вызы-
ваемые удорожанием производства строительных работ в стеснен-
ных условиях, а также затратами на ограждение мест работ
и регулирование движения.
227
у
Рис. VI.4. Схема регулирования при челночном движении автомобилей на одной
половине ширины проезжей части дороги:
1 — светофор; 2—счетчик автомобилей; 3 — полоса производства работ; 4—полоса для дви-
жения автомобилей
Возникают также убытки в сфере транспорта за счет периоди-
ческих простоев автомобилей при челночном способе пропуска
движения (поочередном одностороннем движении).
Сумма расходов С*с.о, связанных с пропуском движения без
устройства объездов по половинам ширины дороги, для строитель-
ной организации характеризуется следующим уравнением:
т т
Сс.о—сэ 4-сс.д 4-срл, (VI. 11)
где С3 — расходы на содержание и ремонт полосы, по которой пропускают
движение; Сс.д — дополнительные расходы (удорожание) при производстве ра-
бот по половинам ширины проезжей части дороги; СР.Д— расходы на регулиро-
вание движения.
Для народного хозяйства общую сумму затрат и убытков Си.х
можно определить по уравнению
си.х=Сэ 4" Q.a4" £р.д4" C-о (VI. 12)
где — убытки от периодического простоя транспорта при поочередном
пропуске одностороннего движения («челночном» способе пропуска движения).
Возможно также некоторое снижение средней скорости движе-
ния при следовании автомобилей колонной по половине ширины
проезжей части без возможности обгона. Но, так как это снижение
будет невелико и на относительно небольшом участке дороги, то
мм обычно пренебрегают.
В пунктах перехода от двухполосного к однополосному движе-
нию устанавливаются переносные светофоры и счетчики автомоби-
лей (рис. VI.4). При зеленом сигнале светофора в п. 1 включается
счетчик автомобилей и данные о их количестве, прошедшем
тиимо счетчика, передаются на аналогичный счетчик, установ-
ленный в п. 2.
J228
При включении красного сигна-
ла светофора в п. 1 движение
встречного потока из п. 2 начинает-
ся после включения в этом пункте
зеленого сигнала светофора, кото-
рый загорится в том случае, когда
на счетчике автомобилей в п. 2 бу-
дет зафиксированно то количество
автомобилей, которое проследовало
мимо счетчика в п. 1 в направлении
п. 2. Для питания счетчиков и све-
тофоров обычно используют пере-
движные электростанции небольшой
мощности.
При отсутствии необходимого
оборудования следует в начале и
конце однопутного участка иметь
посты регулировщиков, связанные
друг с другом переносной телефон-
ной связью.
В США, ФРГ и некоторых дру-
гих странах для большего психоло-
гического воздействия на водителей
при организации движения по поло-
винам проезжей части взамен регу-
лировщиков и светофоров иногда ус-
танавливают искусственные фигуры
регулировщиков (рис. VI. 5), кото-
рые выполняют необходимые функ-
ции по заданной программе.
Рассмотренные варианты не ох-
ватывают всего многообразия ме-
роприятий по пропуску движения,
возможных в конкретных условиях
каждого строительства. На различ-
ных участках одной реконструируе-
Рис. VI.5. Механизированный ма-
некен регулировщика движения на
объезде
мой дороги может оказаться целесо-
образным применение различных способов обеспечения движения.
Правильное сочетание их позволяет наиболее эффективно исполь-
зовать местные условия.
При проектировании организации работ обычно рассматривают
и сравнивают несколько вариантов общих схем пропуска движе-
ния. Критерием выбора оптимальной схемы следует считать ми-
нимум суммарных затрат и убытков, определенных для народного
хозяйства^ т. е. такую организацию пропуска движения в период
реконструкции, при которой 2Сн.х—>min. Необходимо также опре-
делять суммы расходов строительной организации по обеспечению
пропуска движения (2Сс.о). Эти расходы должны быть предусмот-
рены в смете на реконструкцию дороги.
229
§ V1.4. ВЫБОР СКОРОСТЕЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОТОКОВ
И ГОДОВЫХ УЧАСТКОВ ИХ ДЕЙСТВИЯ
Скорости специализированных и комплексных потоков дорож-
но-строительных работ и годовые участки их действия определя-
ются в основном тремя факторами: установленными сроками окон-
чания реконструкции дороги; наличными материально-техническими
п трудовыми ресурсами и возможностями их усиления; клима-
тическими особенностями района производства работ (продолжи-
тельностью сезона, благоприятного для выполнения тех или иных
работ).
В ходе проектирования организации работ разрабатывают раз-
личные варианты, укладывающиеся в перечисленные выше ограни-
чения. Оптимальный вариант выбирают, используя в качестве кри-
терия величину приведенных затрат по каждому варианту:
/>=сда
(VI.13)
н — нормативный коэф-
где Р — приведенные затраты, представляющие собой сумму текущих и еди-
новременных затрат, приведенных к годовой размерности (см. § VII.1); С — те-
кущие затраты (себестоимость строительно-монтажных — единовре-
менные затраты (стоимость производственных
фициент эффективности в строительств
Показатели С и /й^эгут применяться как в полной сумме себе-
стоимости годовореГ объема работ и стоимости производственных
фондов, так и^к'виде удельных величин (на! единицу выпуска про-
дукции, напртаер 1 км дороги, 1000 м2 покрытия и у. д.).
Более/^ффективным! следует счцхта^^^щЬ^^ при-
ведень^йе затраты буд^кййипЬйиА^и.
При сравненш^^иан2£*б--срт^^ггэеЗСусмдхрива-
1О1цих различнх^рг1роддоЗ^^ строительства м годах, затра-
ты всех лезиюдйомгтислу-
чает пш^денны^^ период строителвства^^Тгредедя-
ют(х$шетам разновременности (см. § VIL1)J
/В бблришнстве случаев варианты организации! строительства
с цетыда продолжительностью, т. е. с большей скоростью потока,
рйазкшаются более экономичными. Но слрдает учитывать, что из-
менение величины приведенных затрат 'при сокращении сроков
строительства происходит по сложной зависимости. Себестоимость
строительства уменьшается за счет снижения условро-постоянной
части накладных расходов, и постоянной части расходов на экс-
плуатацию средств механизации.
В то же время ускорение строительства требует привлечения
дополнительных ресурсов (преимущественно активной части произ-
водственных фондов), что приводит к увеличению единовременных
затрат.
Увеличение количества работающих машин и оборудования за-
частую влечет за собой необходимость увеличивать также и коли-
чество рабочих.
230
Для объективной оценки всех результатов повышения скоро-
сти строительных потоков следует учитывать также экономический
эффект, получаемый народным хозяйством в результате сокраще-
ния сроков реконструкции дороги.
Сокращение продолжительности реконструкции, рассчитанной
на 1 год, можно определить по формуле
^=1-^-. (VI. 14)
и 2
где /год — сокращение продолжительности реконструкции, выраженное в до-
лях единицы; щ и v2 — скорости двух сравниваемых вариантов строительных
потоков в одинаковых единицах измерения;
В варианте с большей скоростью потока более эффективно
используется продолжительность возможного по климатическим
условиям действия потока.
При определении абсолютного значения сокращения сроков
реконструкции на величину /Е0Д нужно умножать не весь календар-
ный срок, а только продолжительность времени действия потока
с меньшей скоростью.
Существенное значение приобретает сокращение сроков произ-
водства работ по реконструкции дороги, если ее плановая (или нор-
мативная) продолжительность составляет несколько лет, а сокра-
щение достигает величины, превышающей полную длительность
строительного сезона. В этом случае в величину сберегаемого вре-
мени входит не только годовое время действия потока, но и весь
календарный год. Такое сокращение общих сроков реконструкции
можно определять по формуле, учитывающей длину годовых участ-
ков действия потоков:
сокр
я
L
где /сокр — сокращение продолжительности строительства, выраженное в до-
лях года; Т — продолжительность реконструкции по варианту с меньшей скоро-
стью комплексного потока, годы; L — годовые длины участков действия
7 я
потоков для первого и второго вариантов ( Ll ); их значение следует опреде-
лять, как произведение скоростей потоков и иа количество рабочих дней
в строительном сезоне.
Экономию для народного хозяйства, полученную благодаря со-
кращению сроков производства работ по реконструкции, определя-
ют, используя методику, изложенную в гл. VII. При этом следует
учитывать также, что при повышении скоростей потоков изменяют-
ся условия устройства и эксплуатации объездов. Экономическую
оценку этим результатам производят, используя методику, изло-
женную в § VI.3. По выбранной величине скорости подбирают
состав механизированного отряда. Так как производительность
фактически имеющихся в наличии или получаемых в плановом по-
рядке машин не всегда увязывается достаточно точно, то конечная
231
реальная скорость механизированного отряда может в какой-то
степени отклоняться от расчетной. Если отклонения не превыша-
ют 5—10%, то все предварительные расчеты сохраняют в проекте
производства работ без изменений.
При больших отклонениях пересчитывают длину годового участ-
ка действия потока и другие его параметры.
§ VI.5. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ
ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ, ВЫПОЛНЯЮЩИХ ЛИНЕЙНЫЕ РАБОТЫ
ПО РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГИ, И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ
ПРЕДПРИЯТИЙ ИНДУСТРИАЛЬНОЙ БАЗЫ
В предыдущих параграфах рассматривалась организация работ
по реконструкции дороги, в которой основным решающим факто-
ром были сроки строительства, а количество необходимых ресур-
сов планировалось к поступлению в соответствии с расчетом.
Однако возможна и обратная зависимость, когда сроки строи-
тельства определяются мощностью существующих дорожных орга-
низаций. Наиболее часто такое положение наблюдается при вы-
полнении реконструкции силами дорожной эксплуатационной служ-
бы. При этом, как правило, наиболее слабым звеном в общей
организации работ являются предприятия индустриальной базы
(карьеры, камнедробильные и сортировочные установки, битумные
базы, асфальтобетонные заводы и т. п.). Мощность их, достаточ-
ная для текущего содержания и ремонта дороги, обычно недоста-
точна для обеспечения высоких скоростей материалоемких потоков
по реконструкции. Иногда имеется возможность повысить их про-
изводительность благодаря установке дополнительного оборудова-
ния. Но в большинстве случаев приходится определять расчетную
скорость потоков линейных работ в зависимости от производи-
тельности обеспечивающих их предприятий. При этом в общей ор-
ганизационной схеме реконструкции необходимо предусматривать
создание условий, обеспечивающих максимально возможное ис-
пользование производительности предприятий. Наиболее эффектив-
ными мероприятиями в этом направлении являются:
организация круглогодичной заготовки продукции. Это возмож-
но, конечно, только для предприятий, выпускающих продукцию,
допускающую длительное (не менее нескольких месяцев) хране-
ние на складах: щебень, холодный черный щебень, холодные ас-
фальтобетонные смеси, плиты сборных покрытий;
организация двух-трехсменной работы в течение строительного
сезона на предприятиях, выпускающих продукцию с весьма огра-
ниченными сроками хранения (цементобетонные, горячие и теплые
асфальтобетонные смеси). Соответствующая сменность должна
быть организована и в потоках, потребляющих эту продукцию.
Целесообразно также совмещение этих мероприятий. На одном
и том же предприятии зимой готовят продукцию, допускающую
длительное хранение (например, холодный черный щебень), летом
232
переходят к выпуску в две-три смены продукции, требующей не-
медленной укладки (например, горячих асфальтобетонных смесей).
Однако реализация этих мероприятий возможна только тогда,
когда в техническом проекте будет предусмотрено устройство кон-
струкций, сооружаемых из соответствующих материалов. Заранее
должны быть определены участки, где следует использовать про-
дукцию, накопленную зимой на складе, и участки, предназначен-
ные для немедленной укладки выпускаемых смесей.
Количество продукции, заготовляемое предприятием в течение
зимнего периода (или в течение всего года), Q можно определить
по формуле
(VI. 16)
где П — часовая производительность основной машины, выдающей конечную
продукцию (смесителя, камнедробилки и т. п.), т/ч или м3/ч; Tf — количество
рабочих дней, в течение которых планируют работу предприятия с выдачей про-
дукции на склад; t — число рабочих часов в смене; 7СН— коэффициент неравно-
мерности, учитывающий неравномерность выпуска продукции вследствие неточной
согласованности действия всех машин? участвующих в производственном процес-
се; Лп — коэффициент потерь, учитывающий потери продукции при ее выдаче
в транспортные средства, транспортировании и хранении на складе; ср — коэффи-
циент снижения производительности оборудования в зимних условиях; опреде-
ляется по справочникам или по опыту аналогичных работ.
Коэффициент неравномерности по своему физическому смыслу
аналогичен коэффициенту использования рабочего времени и может
быть с достаточной для практических целей точностью приравнен
к последнему. Для сложного механизированного производства,
в котором работа одной машины зависит от другой, общий коэф-
фициент неравномерности определяют путем перемножения част-
ных коэффициентов. На дорожном строительстве взаимосвязаны
* три вида механизированного производства: производственные пред-
приятия, транспорт и строительно-монтажные работы. В средних
условиях можно принимать следующие значения коэффициентов
неравномерности: для автоматизированных асфальтобетонных и це-
ментобетонных заводов 0,9—0,95, для автомобильного транспорта
0,9 и для укладочных машин (асфальтобетоноукладчики) 0,85—
0,95. При работе предприятия на склад укладочные машины в про-
изводственном процессе не участвуют и их частные коэффициенты
неравномерности не учитывают.
Значение коэффициента потерь для таких материалов, как ас-
фальтобетонные и цементобетонные смеси, песок, щебень обычно
колеблется от 0,01 до 0,05. Непроизводственные потери материалов
являются большим недостатком, и дорожно-строительные органи-
зации должны принимать все меры для их максимального сниже-
ния и ликвидации.
Снижение производительности оборудования в зимнее время,
учитываемое коэффициентом <р, особенно значительно на процес-
сах, связанных с подогревом и сушкой материалов (приготовление
черного щебня, холодных асфальтобетонных смесей). В этих про-
9—512 233
цессах увеличивается время нагрева и перемешивания материалов.
Кроме того, на всех других работах снижается коэффициент ис-
пользования рабочего времени за счет увеличения продолжитель-
ности технического обслуживания и осмотра машин в течение ра-
бочей смены. Увеличиваются затраты времени на разогрев и пуск
двигателей внутреннего сгорания.
При работе предприятия на выпуске одного вида продукции
в течение всего года коэффициент ср учитывают только при опреде-
лении количества продукции, выпускаемого зимой.
Длину участка L' (км), который может быть реконструирован
с использованием продукции со склада, определяют по формуле
L' = — , (VI.17)
я
где Ц — потребность в данном материале на 1 км реконструируемой дороги.
Скорость специализированного строительного потока и, км/сме-
ну по реконструкции дороги в зависимости от количества посту-
пающих с производственных предприятий различных смесей, тре-
бующих немедленной укладки в дело, может быть определена по
формуле
. (VI. 18)
я (1 + *и)
В этом случае длина участка, который может быть реконструи-
рован в течение строительного сезона L" (км), будет равна:
L”^vTf, (VI.19)
где Т" — количество рабочих смен в сезоне.
Величины участков Lf и L", определяемые в проектах произ-
водства работ, имеют вероятностный характер. В зависимости от
погодных условий конкретного строительного сезона значения Тг
и Т" могут отклоняться от расчетных значений. Могут изменяться
и другие условия производства работ. Поэтому для обеспечения
действительно максимального использования существующих про-
изводственных предприятий необходимо предоставлять строитель-
ном организациям право корректировать длины участков L' и L"
при строгом соблюдении обязательных требований к качеству ра-
бот и обеспечении проектной прочности законченных конструкций.
§ V1.6. ПРИМЕРЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ
ПО РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Наиболее сложной организация работ бывает при перестройке
дороги II и III категории в дорогу I категории. Резкое отличие па-
раметров дороги до реконструкции и после вызывает необходи-
мость выполнения больших объемов работ, усложняет и удорожа-
ет технологию производства работ.
234
В густонаселенных районах и в местах со сложным рельефом
дорогу I категории обычно не удается полностью совместить с су-
ществующей дорогой более низкой категории. Так, например, на
среднем Урале при реконструкции дороги III категории в дорогу
I категории предусматривалось использовать существующее земля-
ное полотно и дорожную одежду примерно только на 40% от об-
щей протяженности. Большую часть существующей дороги при-
шлось оставить без использования в связи с необходимостью ее
спрямления и строительства обходов населенных пунктов. Участ-
ки нового строительства в основном были сосредоточены в нача-
ле и в конце дороги, на примыканиях к крупным промышленным
центрам. В этих условиях наиболее целесообразным оказалось ор-
ганизовать два комплексных потока, действующих навстречу друг
другу из начальной и конечной точек дороги. В первые два года
было намечено построить новые участки дороги (обходы и спрям-
ления), а затем уже приступить к собственно реконструкции сред-
него участка.
На одном из объектов в Северном Казахстане использование
существующей дороги достигало 90% ее протяжения. В значи-
тельной мере это объяснялось равнинным рельефом и большими
расстояниями между населенными пунктами. Использование суще-
ствующей дороги для половины земляного полотна (по ширине)
и одной полосы двухпутной проезжей части сокращает общие объ-
емы работ и снижает прирост площадей отвода земель, занимае-
мых дорогой. При спрямлении существующей дороги требуется но-
вая полоса отвода. Существующая полоса отвода не используется
и фактически является бросовой землей. Восстановление ее при-
годности для использования в сельском хозяйстве требует значи-
тельных капиталовложений и не всегда осуществляется.
Для строительной организации использование существующей
дороги связано с рядом осложнений в производстве работ, особен-
но при строительстве земляного полотна. Существующее земляное
полотно (в большинстве случаев используемое для пропуска дви-
жения) препятствует закладке притрассовых резервов с обеих сто-
рон дороги. Все притрассовые резервы независимо от поперечных
уклонов местности и условий водоотвода, приходится размещать
со стороны уширения земляного полотна. Увеличивается дальность
поперечного перемещения грунта.
При перестройке дорог низших категорий значительной протя-
женности в дорогу I категории весьма существенным является во-
прос организации пропуска движения. На первый взгляд наиболее
целесообразно сохранить существующую дорогу для пропуска дви-
жения, построить рядом на всем протяжении дополнительное зем-
ляное полотно и раздельно новую проезжую часть, затем перевести
на нее движение и перестроить в соответствии с нормативами I ка-
тегории существующие земляное полотно и дорожную одежду.
Однако, как показывают опыт и теоретические расчеты, такое
решение будет рациональным только в том случае, если: протяжен-
ность реконструируемой дороги относительно невелика (30—
9*
235
Рис. VI.6. Графики организации реконструкции дороги III категории по норма-
тивам I категории:
а — вариант /; б — вариант 2;
1 — комплексный поток по строительству дополнительного земляного полотна и нсвой про-
езжей части; П — комплексный поток по перестройке существующего земляного полотна
и дорожной одежды; 1, 2, 3, 4, 5 — монтаж асфальтобетонного завода
50 км); производственные предприятия (битумные базы, асфальто-
бетонные или цементобетонные заводы и т. п.) будут удовлетвори-
тельно загружены в течение всего периода реконструкции и могут
обеспечить выдачу своей продукции к любому месту работ на до-
роге без дополнительной передислокации.
Положение коренным образом изменяется при реконструкции
магистрали большой протяженности, когда сроки работ составля-
ют несколько лет. В течение периода строительства комплексный
поток должен дважды пройти по всей дороге. Вначале необходимо
построить дополнительное земляное полотно и новую проезжую
часть, затем перестроить существующие земляное полотно и до-
рожную одежду. При этом приходится дважды передислоцировать
производственные предприятия: сначала для обеспечения первого
потока, затем второго. Возможны случаи, когда при работе второ-
го потока производственные предприятия будут возвращаться на
прежние места размещения.
В качестве примера рассмотрим два варианта организации ре-
конструкции автомобильной дороги III категории протяженностью
150 км в I категорию (рис. VI.6). Общий срок реконструкции —
6 лет. По варианту 1 в течение первых 3 лет возводят дополни-
тельное земляное полотно и устраивают на нем новую проезжую
часть. Затем в следующие 3 года перестраивают существующее
земляное полотно и существующую дорожную одежду. Первые
3 года движение осуществляется по старой существующей дороге.
По мере готовности частично используется новая полоса одежды.
На четвертый год строительства движение полностью переклю-
чают на новую полосу. По мере готовности вводят в эксплуатацию
обе раздельные полосы четырехпутной проезжей части.
При такой организации работ комплексный поток дважды пере-
мещается по всей дороге. Соответственно с этим необходимо пере-
носить производственные предприятия, организовывать размеще-
236
ние и перевозку рабочих. Так, например, асфальтобетонный завод
необходимо монтировать 5 раз, причем на пятом и шестом году
работ (4-й и 5-й монтаж) повторно на тех же местах, где он был
размещен в первый и второй год строительства.
По варианту 2 в течение 2 лет полностью перестраивается по
нормативам I категории участок дороги протяженностью 50 км,
обслуживаемый одним асфальтобетонным заводом. Остаются неиз-
менными в течение этих 2 лет различные бытовые и складские по-
мещения. Перебазирование на новый участок происходит 2 раза,
а не 4, как предусматривалось в варианте 1. Экономия только на
сокращении работ по монтажу и демонтажу АБЗ составляет не-
сколько десятков тысяч рублей. Дорога вводится в эксплуатацию
по участкам протяженностью 50 км каждые 2 года.
Недостатком варианта 2 является неравномерность объемов
и видов работ по годам. Каждый год строители должны перехо-
дить от нового строительства к перестройке существующей дорож-
ной одежды и наоборот. На рис. VI.6 схематически показана ско-
рость комплексных потоков в прямом и обратном направлении
одинаковой. В действительности же объемы работ на второй, чет-
вертый и шестой год реконструкции (при перестройке существую-
щей проезжей части) будут меньше и, следовательно, скорость их
выполнения может быть больше или же можно будет уменьшать
количество используемых ресурсов. Кроме того, меняется техноло-
гическая специфика работ. Необходимо устраивать узкие корыта
для уширения дорожных одежд, применять специальные машины
для уплотнения узких полос каменных материалов и т. д.
Для более равномерной загрузки ресурсов часть их в эти годы
(второй и четвертый) может быть направлена на подготовку заде-
лов на участках работ будущего периода. В конечном итоге окон-
чательное решение может быть принято после тщательного техни-
ко-экономического сравнения обоих вариантов. В рассматриваемом
примере более выгодным оказался вариант 2.
Глава VII
ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
§ VII.1. КРИТЕРИЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Основные направления развития народного хозяйства СССР на
1976—1980 гг. поставили перед строителями и проектировщиками
как главную задачу повышение эффективности капитальных вло-
жений.
Применительно к дорожной отрасли народного хозяйства СССР
общие принципы технико-экономических обоснований необходимо-
237
сти строительства или реконструкции объектов, сравнения вариан-
тов проектных решений, а также анализа фактической эффек-
тивности затрат на строительство или реконструкцию авто-
мобильных дорог регламентируются ВСН 21-75 Минавтодора
РСФСР [63].
В соответствии с принятыми в СССР основополагающими прин-
ципами экономический эффект капиталовложений в различных
отраслях производства (в том числе и в дорожной) определяется
величиной экономии затрат общественного труда на производство
определенного количества продукции или достигнутой в результа-
те применения общественного труда разницей в стоимости про-
дукции.
При этом решающим фактором считают не абсолютную вели-
чину экономического эффекта, создаваемую каждым отдельным из
совокупности мероприятием, а экономический эффект по отноше-
нию к единице капитальных затрат [72]. Показателем эффектив-
ности всей суммы капиталовложений в данном случае является
«коэффициент эффективности».
При расчетах экономической эффективности различают такие
ее формы, как общую (абсолютную) эффективность капитальных
вложений (данный показатель используют главным образом для
целей экономического анализа в масштабах отрасли, сети дорог
отраслевого района, при разработке планов дорожного строи-
тельства) и сравнительную эффективность капитальных вло-
жений.
Основным методом определения эффективности капиталовло-
жений в дорожное строительство является метод сравнительной
эффективности, показывающий, насколько один вариант капита-
ловложений эффективнее другого. Кроме того, метод сравнитель-
ной эффективности используют для сравнения вариантов проект-
ных решений с целью обоснования наиболее экономичных и эф-
фективных.
В качестве показателя сравнительной эффективности для вы-
бора наилучшего варианта проектных решений принимают
величину приведенных затрат или коэффициента сравнитель-
ной эффективности, определяемых на основе соизмерения
приведенных строительных и эксплуатационных расходов по
вариантам:
(VII. 1)
(VII.1а)
(VII. 16)
238
(VII.2)
(VII.3)
где Knpi — приведенная к одному моменту величина единовременных затрат
по каждому из i вариантов капиталовложений; СРг — расчетная величина годо-
вых текущих затрат по каждому из i вариантов, определенных на год /Р; Сц —
величина текущих затрат в год t; Ен — нормативный коэффициент сравнительной
эффективности, принимаемый равным 0,12; £н.п — норматив для приведения
разновременных затрат, равный 0,08; rt — коэффициент приведения затрат Лго
года к исходному году (в качестве исходного обычно принимают год ввода
дороги в эксплуатацию после строительства или реконструкции); Тс — срок сум-
мирования затрат (срок сравнения вариантов); t—период времени в годах от
года, когда осуществляются затраты, до года приведения; РПр; — суммарные при-
веденные затраты по t-му варианту; £Kci ~ коэффициент сравнительной эффек-
тивности капиталовложений t-ro варианта.
Индекс «с» характеризует вариант с существующими дорож-
ными условиями.
Расчетные выражения (VII.1) и (VII.1а) рекомендуются к при-
менению при текущих затратах, не изменяющихся или возрастаю-
щих по какому-либо одному закону в течение всего срока сравне-
ния вариантов Тс-
В этом случае величину годовых текущих затрат принимают
в расчет на объем производства (объем перевозок) расчетного го-
да /р [63].
В наиболее общих случаях сравнения вариантов, когда харак-
тер роста текущих затрат не соответствует указанным выше усло-
виям, или сравнение вариантов производится на основе сопостав-
ления затрат за срок, не превышающий 30 лет, сравнительная эф-
фективность вариантов выявляется сопоставлением суммарных
приведенных затрат по формуле (VII.16). Наиболее эффективным
считают вариант, имеющий наименьшую (минимальную) величи-
ну суммарных приведенных затрат.
Для оценки народнохозяйственной эффективности вариантов
и целесообразности включения их в планы строительства (рекон-
струкции) используют расчеты по формуле (VII.2). Наиболее эф-
фективным вариантом проектных решений, выбираемых на основе
соизмерения величин коэффициентов сравнительной эффективно-
сти, считают вариант с наибольшей (максимальной) величиной
показателя.
Для вариантов, имеющих коэффициенты эффективности мень-
ше нормативного, принимаемого в настоящее время равным 0,12,
строительство или реконструкция считаются с народнохозяйствен-
ных позиций нецелесообразными вследствие их низкой эффектив-
ности.
239
§ VII.2. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДИКИ РАСЧЕТОВ
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Войду разнообразия конкретных условий для каждого случая
реконструкции дороги всегда возможны несколько вариантов тех-
нических решений, требующих различных по величине капитало-
вложений и дающих различный экономический эффект. Поэтому
оптимальное решение при реконструкции отыскивают обычно ме-
тодом вариантного проектирования.
В зависимости от сложности и протяжения рассматриваемых
вариантов при технико-экономических обоснованиях эффективно-
сти реконструкции возникает ряд самостоятельных задач, решае-
мых в едином комплексе. Очевидно, что задача обоснования эко-
номической эффективности реконструкции дороги в целом по
маршруту неоднозначна задаче выбора вариантов реконструкции
на отдельных, небольших по протяжению сложных участках. Со-
ответственно должна меняться и методология технико-экономиче-
ских расчетов.
Состав и характер технико-экономических расчетов по обосно-
ванию эффективности реконструкции следует согласовывать с за-
дачами и способами выполнения конкретных видов работ и общей
схемой организации работ по реконструкции. Строительные ра-
боты при реконструкции дорог могут выполняться (см. гл. VI):
1) одним строительным потоком, движущимся в одном направле-
нии со скоростью, обеспечивающей наиболее эффективное исполь-
зование технических ресурсов строительной организации; 2) одним
строительным потоком, выполняющим работы по очередям строи-
тельства (при многолетней программе работ на одной дороге)
с разбивкой на очереди по участкам, обеспечивающим выполнение
годовой программы строительной организации без передислокации
в течение сезона; 3) по участкам в соответствии со стадийной
схемой улучшения транспортно-эксплуатационных качеств до-
роги.
Организация работ по каждой из этих трех схем требует вы-
полнения различных по составу и методике технико-экономических
расчетов, которые классифицированы в табл. VII.1.
Как следует из табл. VII. 1, расчеты по оценке эффективности
реконструкции могут выполняться в трех аспектах, требующих
различной методической основы. В полной мере в настоящее вре-
мя разработана и доведена до уровня нормативного документа
[63] методика решения задач оценки народнохозяйственной эффек-
тивности капиталовложений в реконструкцию дорог на основе ис-
пользования показателей сравнительной эффективности (см. рас-
четные формулы § VII.1).
Оценке народнохозяйственной эффективности капиталовложе-
ний в реконструкцию, как правило, предшествует решение задачи
выбора оптимальных проектных решений по конструктивным
элементам дороги, когда требуется определить рациональные
240
Таблица VII.1
Задачи техиико-экоиомических
расчетов для различных схем
организации строительных работ
Состав расчетов по оценке эффективности реконструкции
Схема 1
Выбор оптимальных про-
ектных решений по отдель-
ным конструктивным эле-
ментам
Оценка народнохозяйст-
венной целесообразности
осуществления реконструк-
ции
Схема 2
Выбор оптимальных про-
ектных решений по отдель-
ным конструктивным эле-
ментам
Выявление очередей про-
ведения работ по реконст-
рукции
Оценка народнохозяйст-
венной целесообразности
осуществления реконструк-
ции
Схема 3
Выбор оптимальных про-
ектных решений по отдель-
ным конструктивным эле-
ментам
Выявление первоочеред-
ных объектов реконструк-
ции
Расчеты на основе использования методов тех-
нико-экономического проектирования
Обоснование размеров капиталовложений. Рас-
четы эффективности капиталовложений по мето-
дике ВСН 21-75, включая определение единовре-
менных и текущих затрат в целом по дороге, рас-
чет показателей сравнительной эффективности,
оценку эффективности реконструкции для дороги
в целом
Расчеты на основе использования методов тех-
нико-экономического проектирования
Расчеты экономического критерия очередности
реконструкции; назначение очередей строительст-
ва в соответствии с программой ежегодных работ
строительной организации
Обоснование размеров капиталовложений. Рас-
четы эффективности капиталовложений по мето-
дике ВСН 21-75
Расчеты на основе использования методов тех-
нико-экономического проектирования
Расчеты экономического критерия очередности
реконструкции
с технико-экономических позиций пределы повышения безопасно-
сти движения или улучшения транспортно-эксплуатационных ка-
честв дороги по участкам элементарного протяжения.
Расчетные формулы (VII. 1) — (VIL2) целесообразно применять
при сравнении и выборе вариантов проектных решений, имеющих
значительный диапазон проектных величин (строительство или
реконструкция сетей дорог; дороги значительной протяженности;
конструктивные типы дорожной одежды и пр.). В других случаях
величины суммарных приведенных затрат по вариантам имеют не-
значительный диапазон изменения, не выходящий за пределы точ-
ности определения указанного показателя. Это является особенно
типичным для рассмотрения вариантов реконструкции, когда про-
ектные решения варьируют на участках ограниченного протяже-
241
ния или в небольшом диапазоне проектных величин. В данных
условиях для выбора наиболее эффективных вариантов рекомен-
дуется пользоваться методикой технико-экономического проекти-
рования автомобильных дорог [49], предложенной Ю. М. Ситни-
ковым.
Методика предназначена для сравнения вариантов проектных
решений автомобильных дорог, имеющих сравнительно небольшое
протяжение при одновременно сопоставляемых решениях с раз-
личным техническим уровнем и неодинаковыми сроками службы
до морального износа сооружений, что характерно для условий
сравнения вариантов реконструкции отдельных участков дорог.
В качестве показателя сравнительной экономической эффек-
тивности в указанной методике используют величины «коэффици-
ентов эффективности», расчеты которых основаны на применении
удельных значений показателей. Вследствие того, что основной
функцией автомобильных дорог является обеспечение перевозок
грузов и пассажиров (транспортная функция), в качестве расчет-
ных рекомендуются следующие удельные показатели, основанные
на учете транспортной работы:
себестоимость транспортной работы (коп/авт-км) Сг, являю-
щаяся характеристикой текущих затрат;
удельная капиталоемкость варианта (коп/авт-км) kif являю-
щаяся характеристикой единовременных затрат.
Сравнительную экономическую эффективность вариантов мож-
но рассчитывать по следующим формулам:
‘V,L4>
при ^ci = ec — cl; (VII.4а)
= kllpi ^прс’ (VII.46)
где Дс^— средневзвешенное за срок сравнения (срок службы наиболее дол-
говечного варианта) приращение себестоимости перевозок для сравниваемого
варианта по отношению к себестоимости перевозок по эталонному варианту;
сс — показатель себестоимости для эталонного варианта (в существующих до-
рожных условиях); Сг — то же, по t-му варианту; Д&г— приращение удельных
приведенных капитальных вложений (капиталоемкости) по каждому из i вариан-
тов; kupi и &Прс — соответственно удельные приведенные капиталовложения по
t-му варианту и в существующих дорожных условиях.
При технико-экономическом проектировании реконструкции
автомобильных дорог срок сравнения проектных решений в соот-
ветствии с общепринятыми методическими положениями [63] сле-
дует принимать для всех вариантов одинаковым и равным сроку
службы наиболее долговечного варианта.
Если сроки службы проектных решений по сравниваемым ва-
риантам значительно отличаются от срока службы наименее со-
вершенного в техническом отношении эталонного варианта (су-
ществующие дорожные условия), необходимо капитальные вло-
жения будущих лет по менее долговечным вариантам, связанные
242
с затратами на их усиление, переоборудование или переустрой-
ство в течение срока службы наиболее долговечного варианта,
привести к сопоставимому виду.
Сопоставимость обеспечивается расчетом доли затрат, обеспе-
чивающей одинаковый срок функционирования всех сравниваемых
вариантов. При этом вводятся поправки к размерам удельных
капиталовложений по вариантам, рассчитываемые по формулам:
пр/
(^сл max/^сл/) 1
(VII.5)
t
(VII.6)
где ki — удельная величина единовременных затрат по каждому из i вариан-
тов, /с л г — срок службы t-ro варианта проектных решений; /сл шах — срок служ-
бы наиболее долговечного варианта; PTi— суммарная транспортная работа за
срок службы t-ro варианта.
Показатели себестоимости перевозок по вариантам проектных
решений рассчитывают как средневзвешенную величину, наиболее
полно характеризующую их техническое совершенство. Это дости-
гается путем определения себестоимости единицы продукции рас-
четом по величине средневзвешенной скорости транспортного пото-
ка, обеспечиваемой на дороге при принятых для каждого варианта
реконструкции проектных решениях. Если срок сравнения вариан-
тов (срок службы наиболее долговечного варианта) превышает
30 лет, показатели себестоимости рекомендуется вычислять на
объем перевозок расчетного года. Расчетный год эксплуатации /р
устанавливают с учетом темпов ежегодного прироста интенсивно-
сти согласно требованиям ВСН 21-75 [63].
§ VII.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЕДИНОВРЕМЕННЫХ
И ТЕКУЩИХ ЗАТРАТ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Расчеты экономической эффективности реконструкции дорог
основываются на соизмерении единовременных и текущих затрат
по вариантам проектных решений. От того, насколько обоснованно
приняты расчетные показатели, зависит безошибочное нахожде-
ние действительно оптимальных и эффективных с народнохозяй-
ственных позиций решений.
Требования к полноте и точности принимаемых для технико-
экономических расчетов показателей зависят от задач проводимых
обоснований. Эти требования повышаются для технико-экономиче-
ского проектирования участков небольшого протяжения. Так, если
для сравнения вариантов реконструкции трасс автомобильных до-
рог допустимо использование укрупненных стоимостных показате-
лей и единичных расценок, обосновываемых проектами-аналогами,
то для выбора оптимальных проектных решений по отдельным
конструктивным элементам, необходимым является определение
243
объемов .работ на основании проектных проработок с обосновани-
ем стоимости реконструкции сметными расчетами.
Для технико-экономических расчетов по обоснованию эффек-
тивности реконструкции должны быть определены интенсивность
и состав движения (объем перевозок) на отчетный и перспектив-
ный годы, установлены закономерность изменения интенсивности
на перспективу, среднее расстояние перевозок грузов и пассажи-
ров, скорости транспортных потоков, количество дорожно-транс-
портных происшествий по участкам и прочие показатели, необхо-
димые для расчета различных составляющих экономического эф-
фекта по каждому из вариантов проектных решений.
Для определения величины единовременных затрат при рекон-
струкции дорог требуются следующие данные по вариантам про-
ектных решений:
капитальные вложения, необходимые для осуществления рекон-
струкции дороги (ее участка) или улучшения транспортно-экс-
плуатационных качеств ее отдельных конструктивных элементов,
вкладываемые по единовременной (Лог) схеме или с разбивкой
по годам с учетом принятой очередности в течение нескольких лет
(Kti)',
последующие затраты на капитальные ремонты дороги и ее со-
оружений в течение срока сравнения вариантов (Лк.рл);
дополнительные капитальные вложения в автомобильный
транспорт, необходимые для освоения ежегодно возрастающего
объема перевозок tf/Qai);
остаточная стоимость основных фондов с учетом их ликвида-
ции при наличии бросаемых (неиспользуемых в дальнейшем)
участков дороги при реконструкции (Кфг);
стоимость оборотных фондов народного хозяйства, соответству-
ющая массе грузов круглогодичного производства и потребления,
постоянно находящихся в транспортном процессе (Кобг).
Общая сумма приведенных единовременных затрат по вариан-
там определится выражением:
где при условии ежегодного роста интенсивности на
сложным процентам
дороге по
(VII.8)
Гс
/<о61. = 0,05 (1 - р) Цс у (<? _ 1J qt-rr- (VII.9)
1
-f- тul 4-
365/.
(•VII. 10)
244
В формулах (VII.7) — (VII.10) наряду с использованными ранее в § VII.1,
VII.2 обозначениями приняты следующие: Ti — годовые затраты времени на осу-
ществление перевозок по каждому из I вариантов, ч; Тпрг и Tni — среднегодовая
продолжительность простоя автомобилей транспортного потока под погрузкой
и выгрузкой при работе в пределах района тяготения, обслуживаемого дорогой,
и простои в пределах дороги на несовершенных участках (пересечения в одном
уровне, паромные переправы, при заторах движения, у светофоров и т. п.), ч;
Li — протяжение /-го варианта (в пределах общих для всех вариантов границ
сравнения), км; ut— средневзвешенная за срок сравнения скорость транспортного
потока при технических решениях, принятых для каждого из i проектных вариан-
тов, км/ч; Vo — интенсивность движения исходного года (года завершения работ
по реконструкции), авт./сут; tc — продолжительность работ по реконструкции на
дороге, лет; q — коэффициент ежегодного прироста интенсивности движения;
Qo—среднесуточное за исходный год количество грузов, находящихся в оборо-
те, т; Дс — средняя цена 1 т перевозимых грузов; Л; — капитальные вложения
в один списочный автомобиль /-го типа; п$ — удельные веса отдельных типов
автомобилей в общем составе парка, осуществляющего перевозки по дороге;
Taj — продолжительность работы одного списочного автомобиля /-го типа в те-
чение года, ч; р — доля нетоварных перевозок и грузов, предназначенных для
долгосрочного хранения, в общем объеме перевозок.
При оценке эффективности реконструкции в состав текущих
затрат рекомендуется включать:
дорожно-эксплуатационные затраты Cw, включая расходы на
текущий ремонт, содержание и средние ремонты (отнесенные
к одному году межремонтного срока службы);
автотранспортные затраты, включающие расходы на осуществ-
ление перевозок грузов и пассажиров С\аг- в пределах границ
сравнения вариантов;
народнохозяйственные потери, связанные с затратами време-
ни пассажиров в пути следования С/Вг-;
народнохозяйственные потери, связанные с изъятием под до-
рогу продуктивных земель С/зь'
народнохозяйственные потери, связанные с дорожно-транс-
портными происшествиями Ctnt\
потери в нетранспортных отраслях народного хозяйства, воз-
никающие в условиях работы на неблагоустроенной дорожной се-
ти С/нг*
Величина текущих затрат может быть определена поэлемент-
ным суммированием
сп.=4- ctAi -ф C(tii -ф ctui 4~ ct3l 4- см. (vn. 11)
При оценке эффективности реконструкции дороги порядок рас-
чета каждой из составляющих текущих затрат с учетом законо-
мерности изменения объемов перевозок ’по проектируемой дороге
во времени определяет действующая отраслевая методика [63].
При выборе оптимальных проектных решений на основе исполь-
зования методов технико-экономического проектирования элемен-
тов дорог в основу расчетов величины текущих затрат по вариан-
там должны быть положены удельные показатели (себестоимость)
сь вычисленные с учетом технического совершенства рассматри-
ваемых вариантов. При этом показатели удельных текущих за-
трат (себестоимость) могут быть представлены в виде суммы не-
245
скольких составляющих, вычисленных как средневзвешенная за
срок службы рассматриваемых решений величина:
СI nt j । -ф- <’!ч- l Г3/-.
(VII.12)
Входящие в выражение (VII. 12) составляющие — дорожная
Сдь автотранспортная ca$ и от дорожно-транспортных происшест-
вий Cni —могут быть определены с высокой точностью по методи-
ке, разработанной автором [15, 31, 49]. Учитывая определенную
сложность формул для описания составляющих себестоимости
и значительное количество исходных данных, оасчеты могут быть
выполнены с использованием ЭЦВМ [50]. Практический опыт та-
ких расчетов в настоящее время накоплен в Союздорпроекте, Каз-
дорпроекте и других проектных институтах.
Показатели удельных текущих затрат, связанные с затратами
времени пассажирами в пути следования Ст и изъятием под доро-
гу продуктивных земель с3г, рекомендуется определять расчетом
по следующим формулам:
(\i= iOOSjV'tpBa , коп^авт-км; (VII.13)
\ /
— lOOZ/з//71 ,(^п) /Л7УУ 1
c3l = г ‘....- fenpp rtp, копавт-км; (VII.14)
U3i = Du-\-D2i-\-C^, руб га,
(VII.15)
где Ntp — интенсивность движения транспортного потока на расчетный
год /р, авт./сут; — то же, автобусов, авт./сут; В — средняя вместимость авто-
буса, чел; а — коэффициент использования вместимости автобуса; tm— средне-
суточные потери времени от простоя автобусов на несовершенных участках по
каждому из i вариантов, ч; SB — средняя величина потерь народного хозяйства,
приходящаяся на 1 ч пребывания пассажира в пути (себестоимость 1 чел-ч),
равная 0,25 руб.; Ft— площадь продуктивных земель, отчуждаемых у земле-
пользователей при реконструкции дороги по каждому из i вариантов, га: _
коэффициент ежегодного повышения продуктивности земель; /эр— коэффициент
приведения разновременных затрат для расчетного года /р; — расчетная
цена 1 га земли, отчуждаемой при реконструкции дороги по каждому из i вари-
антов, руб.; Du — народнохозяйственные потери в виде налога с оборота сель-
скохозяйственной продукции в расчете на 1 га в год с учетом структуры отчуж-
даемых по каждому из i вариантов земель, руб,; D2i — чистый доход с 1 га
сельскохозяйственных угодий в год, руб.; Сф; — средняя стоимость основных про-
изводственных фондов на 1 га сельскохозяйственных угодий, руб.
Расчеты удельных показателей должны основываться на ре-
зультатах повариантной оценки скоростей движения транспортных
потоков, которую следует выполнять на основе возможно более
полного учета влияния технических особенностей рассматривае-
мых решений на транспортно-эксплуатационные показатели авто-
мобильных дорог.
246
§ VI 1.4. УЧЕТ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ ПРИ ОЦЕНКЕ
ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
Проводимые при реконструкции автомобильных дорог конст-
руктивные мероприятия по их влиянию на режим и безопасность
движения можно разделить на три группы:
1) воздействующие на режим движения автомобилей и в итоге
устраняющие несоответствие между существующими транспортно-
эксплуатационными показателями дороги и требованиями автомо-
бильного транспорта по обеспечению эффективности работы под-
вижного состава и безопасности движения;
2) обеспечивающие улучшение транспортных качеств дороги
вследствие повышения скоростей движения потоков автомобилей
при неизменных или незначительно меняющихся показателях бе-
зопасности;
3) способствующие снижению количества или тяжести дорож-
но-транспортных происшествий без существенного изменения ре-
жимов движения на дороге.
В соответствии с этой классификацией можно дифференциро-
вать расчеты по оценке экономической эффективности реконструк-
ции исходя из состава подлежащих определению показателей,
входящих в единовременные и текущие затраты. Наиболее полные
расчеты требуются при оценке эффективности мероприятий 1-й
группы. В то же время эффективность мероприятий 3-й и 2-й
групп обосновывается обычно изменением только одной из состав-
ляющих текущих затрат — соответственно снижением потерь от
дорожно-транспортных происшествий или затрат автомобильного
транспорта на осуществление перевозочного процесса.
При расчетах эффективности конструктивных мероприятий,
относящихся по влиянию на режим и безопасность движения ко
2-й и 3-й группам, можно применять упрощенные методы оценки
эффективности, основанные на соизмерении величины экономиче-
ского эффекта Эр, получаемого народным хозяйством в результате
реконструкции, с капиталовложениями, обеспечивающими этот
эффект:
^кс=^-, (VII. 16)
^пр
где Эр — экономический эффект от реконструкции, вычисленный за один
расчетный год эксплуатации дороги /р; КПр — приведенные к последнему году
строительства единовременные затраты, обеспечивающие получение эффекта.
Формула (VII.16) применима в случае равномерного возраста-
ния текущих затрат (интенсивности движения) по прямолинейной
зависимости или сложным процентам. В других случаях возможно
использование только формулы (VII.2), числитель которой опреде-
ляет суммарную величину экономического эффекта от реконст-
рукции.
Уровень разработки методов оценки экономической эффектив-
ности в дорожном строительстве в настоящее время позволяет
247
определить следующие виды экономического эффекта в различных
отраслях народного хозяйства вследствие реконструкции дороги:
эффект, получаемый на автомобильном транспорте от снижения
затрат на перевозки грузов и пассажиров вследствие возрастания
скоростей движения транспортных потоков, сокращения пробега
автомобилей и улучшения состояния дорожных покрытий 3V;
эффект, возникающий вследствие снижения потребности в ка-
питаловложениях в автомобильный транспорт в связи с сокраще-
нием расстояния перевозок и увеличением скоростей движения 5а;
эффект от уменьшения величины ежегодных дорожно-эксплуа-
тационных затрат 5Д;
эффект от -сокращения продолжительности пребывания в пути
грузов и пассажиров 5В;
эффект от сокращения потерь народного хозяйства от дорож-
но-транспортных происшествий Эп.
Экономический эффект на автомобильном транспорте от сни-
жения затрат на перевозки грузов и пассажиров при росте ско-
ростей движения реализуется в снижении себестоимости перево-
зок и может быть получен: при увеличении скорости движения
благодаря улучшению элементов плана и профиля дороги; при
переводе движения на более совершенные покрытия, что также
приводит к повышению скорости движения.
В связи со сложностью точного учета всех факторов, влияю-
щих на себестоимость перевозок, а также значительными коле-
баниями и нестабильностью исходных данных экономический эф-
фект от повышения скорости движения на маршрутах значитель-
ного протяжения можно определять, используя приближенные ре-
гиональные формулы. Так, например, для определения снижения
себестоимости перевозок при увеличении скорости движения после
реконструкции в условиях Казахской ССР можно использовать
формулу, предложенную В. Е. Кагановичем:
Sv=— -----------руб,авт-км. (VII.17)
v
Эта формула справедлива для значений скорости транспорт-
ного потока в пределах v = 36,7-4-75,3 км/ч. Коэффициенты форму-
лы получены в результате исследований, выполненных на дорогах
КазССР, и отражают дорожные условия и состав автомобильного
парка, характерные для этой республики.
Применение зависимости -(VII.17) для других районов СССР
или при значениях скоростей, выходящих за указанные выше пре-
делы, потребует изменения коэффициентов, поэтому более право-
мерно заменить в этой формуле конкретные численные значения
коэффициентов буквенными символами:
SV=A + Bv . (VII. 17а)
V
Для более точного определения показателей себестоимости пе-
ревозок их значения следует определять расчетом по методике
248
ВСН 21-75 [63], используя статистические наблюдения за составом
и режимами движения на реконструируемой дороге.
Снижение себестоимости перевозочного процесса для одного
автомобиля Д5® будет равнб разности себестоимостей до реконст-
рукции 5vi и после реконструкции Sv2-
^=5^-6^. (VII.18)
Годовой экономический эффект от повышения скорости движе-
ния на реконструируемой дороге
dvt = NSvNtL, (VII.19)
где Nt — суммарная интенсивность движения автомобилей на дороге в /-ом
году, авт/ч; L — протяжение дороги, км.
При расчете суммарной эффективности от повышения скоро-
сти движения на весь срок службы дороги (или до ее следующей
реконструкции) расчетная формула приобретает следующий вид:
т т
2 с с
5.-2^=^ 2(VII.20)
1 1
Формулы (VII.18) — (VII.20) наглядно демонстрируют методи-
ческую сторону расчета величины экономического эффекта от сни-
жения себестоимости перевозок. Аналогичные выражения (изме-
няется лишь содержание) существуют и для оценки эффекта от
снижения потерь от происшествий, сокращения времени пребыва-
ния в пути грузов и пассажиров и пр.
Основу формул для определения эффекта от реконструкции
дорог составляют данные о скоростях движения. Объективность
расчетов таким образом, зависит от полноты и обоснованности
принятых для расчетов скоростей. Ю. М. Ситниковым для целей
технико-экономических .обоснований разработан расчетный метод
оценки скоростей транспортных потоков (15, 29, 49], позволяющий
учесть размеры геометрических элементов дорог, интенсивность
и состав движения, погодно-климатические условия, состояние до-
рожного покрытия и прочие факторы. Расчет скоростей необходи-
мо вести по участкам элементарного протяжения на расчетный год
для которого скорость транспортного потока и соответственно
технико-экономические показатели будут иметь средневзвешен-
ную за срок сравнения вариантов Тс величину. Расчетное значе-
ние скорости транспортного потока на участке элементарного про-
тяжения определяется из 'выражения:
{80-8[0,5М«ЛР?(Л) + М1 -0,076aW/(fp;), (VII.21)
где Vi — показатель, учитывающий влияние погодно-климатических факторов
и геометрических элементов дорог на скорости движения по каждому из i вари-
антов решений; 6 — коэффициент, характеризующий влияние типа дорожной
одежды (ее прочностных характеристик) иа скорости движения; Л?о—интенсив-
ность движения по дороге в исходном году, авт./сут; as и — коэффициенты,
характеризующие влияние эксплуатационного состояния дорожной одежды иа
249
скорости движения; фбр— показатель, характеризующий воздействие подвижного
состава на эксплуатационное состояние дорожной одежды; ct — коэффициент,
учитывающий влияние состава транспортного дотока на скорость движения;
— коэффициент, учитывающий влияние геометрических элементов дорог и
средств организации движения на величину изменения скорости; ф(^)—функ-
ция, учитывающая влияние межремонтных сроков между средними ремонтами
на изменение скоростей потоков автомобилей; f(^pi)—функция, учитывающая
величину и характер ежегодного прироста интенсивности движения на скорость
транспортного потока.
Получив характеристику расчетных скоростей движения по
участкам, следует определить аналогичный показатель на полное
протяжение варианта:
k=>m—1
t'ptA 4“ 4“ 2 ^Л+l)
— 1
v —----------------------------------
2(М4-£24- ...
(VII.22)
где Уро, Урь Урт — расчетные скорости транспортного потока соответст-
венно на 1, 2, m-м участке трассы, км/ч; Lm — соответственно
длина каждого из участков, км.
Расчет скоростей транспортных потоков при технико-экономи-
ческих обоснованиях по указанной методике обеспечивает наи-
более полную характеристику как вариантов трассы значительной
длины, так и участков элементарного протяжения с позиций уче-
та режимов движения за весь срок службы дороги. В то же время
появляется возможность расширить при проектировании реконст-
рукции диапазон рассматриваемых конструктивных мероприятий
и повысить уровень обоснованности принимаемых решений.
§ VII 5. УЧЕТ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ
ПРИ ОЦЕНКЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РЕКОНСТРУКЦИИ ДОРОГ
Рост интенсивности движения по дорогам и связанное с ним
увеличение количества дорожно-транспортных происшествий за-
ставляют при реконструкции дорог предусматривать практиче-
ские мероприятия, направленные на снижение количества и тяже-
сти происшествий. Принимаемые проектные решения должны
быть экономически целесообразными, т. е. обоснованы с технико-
экономических позиций.
Технико-экономические обоснования, направленные на удов-
летворение требований безопасности движения, по своему содер-
жанию могут быть разделены на несколько задач:
1) технико-экономические расчеты при детальном обосновании
проложения вариантов трассы дороги;
2) расчеты эффективности повышения безопасности движения
при технико-экономическом проектировании отдельных элементов
дороги или небольших по протяжению участков;
3) расчеты эффективности использования средств и методов
организации движения, рассматриваемых как один из этапов по-
250
вышения безопасности движения без коренной реконструкции ав-
томобильной дороги.
При решении задач 1-го типа, когда возникает необходимость
оценки рассматриваемых вариантов решений по обеспеченности
безопасности движения, технико-экономические расчеты могут ба-
зироваться на установленной взаимосвязи между величиной коэф-
фициента аварийности и вероятным количеством дорожно-транс-
портных происшествий с последующим переходом к технико-эко-
номическим показателям рассматриваемых вариантов.
Количество дорожно-транспортных происшествий a^t по ва-
рианту в расчете на 1 млн. авт-км может быть определено из сле-
дующих выражений:
к
at, =4- У! Ч^НО-2; (VII.23)
«+*=0,009/^-0,27/^ + 34,5, (VII.24)
где Кь — итоговый коэффициент аварийности на каждом из k участков
с различными дорожными условиями, вычисленный на интенсивность движения
расчетного года /р; Lh — протяжение каждого из k участков с различными до-
рожными условиями (устанавливается при построении линейного графика коэф-
фициентов аварийности по каждому из i рассматриваемых вариантов), км; Li —
протяжение f-ro варианта, км.
Для оценки потерь от происшествий по каждому из i вариан-
тов Сш за срок сравнения Тс применяют следующую формулу:
к
Сп/ = 3,65- 10-W/pTcr<p [Сср.исх+ 72 (/р- (VII.25)
где Л%— среднегодовая суточная интенсивность движения расчетного го-
да /р, авт./сут; mT/i— итоговый коэффициент, учитывающий изменение тяжести
дорожно-транспортных происшествий на каждом из k участков [4, 29]; Сср.исх —
средние потери народного хозяйства от одного дорожно-транспортного происше-
ствия, вычисленные на год сопоставления затрат:
Исходный календарный
год....................
Потери от одного проис-
шествия, руб...........
1975 1976 1977 1978 1979 1980
3760 383С 3900 3975 4050 4120
Расчеты по приведенной методике основываются на использо-
вании выражения (VII.24), устанавливающего взаимосвязь между
итоговым коэффициентом аварийности и количеством происшест-
вий, которое носит слишком общий характер. Целесообразной яв-
ляется разработка частных зависимостей в рамках предложенного
метода, позволяющих более полно учитывать особенности проло-
жения трасс автомобильных дорог в различных условиях. Напри-
мер, проведенные Ю. М. Ситниковым статистические исследования
количества происшествий на мостовых переходах позволили уста-
новить следующую зависимость (авт/млн. авт -км):
a, k = 0,207+ 0,39Kft + 0,0002^.
Г
(VII.26)
251
Решение задач 2-го типа, направленное на обоснование эффек-
тивности отдельных мероприятий на конкретных участках дороги
с выбором оптимальных* проектных решений, требует применения
удельных показателей (см. § VIL2). Для вычисления составляю-
щей себестоимости от происшествий автором предложен метод,
основывающийся на расчетном выражении (в коп/авт-км):
С„(-а9- [Сср.исх4-72(/w- — 1)]тт£-• 10-4. (VII.27)
Вероятное количество дорожно-транспортных происшествий
at i по каждому из i вариантов решений определяют с исполь-
зованием формул (авт/млн. авт-км):
для дорог с количеством полос движения до трех включи-
тельно:
atpi = 0,146 • 10~W/ £ - 0,633 • 10~5 • (O,O767V/ f )2 +
+ 0,14 • 10-7 (0,076Мр> )3; (VII. 28)
для дорог с количеством полос движения свыше трех:
atpi =0,90+ 0,9424ЛО-W/ (VII.29)
Входящий в выражение (VII.27) коэффициент 7ИДг дает воз-
можность учитывать влияние конкретных дорожных условий на
изменение аварийности по каждому из i вариантов решений:
Мл1=КхК2,..., К7, (VII.30)
где /Сь Kz,, К? — коэффициенты, учитывающие влияние различных факто-
ров на изменение аварийности иа дороге.
Коэффициент Ki учитывает влияние ширины проезжей части
дорог и применим только для дорог с количеством полос движе-
ния до четырех .(при количестве полос движения четыре и более
величину коэффициента рекомендуется принимать равной 1):
А'1 = 428,015Вш3,169+0,317; (VII.31)
Кг учитывает изменение ширины обочин:
К2=3,831 - 1,5275о6+0Д935об; (VII.32)
Кз учитывает влияние продольного уклона:
К3= 1,438е°’017/ — 0,459; (VIL33)
Кi учитывает изменение видимости в плане:
K4=4,923e_0’005£B-L 0,911; (VII.34)
Кб учитывает влияние радиуса кривых в плане:
К5=43,217-27,6341g/? +4,52 lg2/?; (VIL35)
252
К6 учитывает влияние скорости транспортного потока:
^=0,00Фир;395+0,007; (VII.36)
К7 учитывает влияние количества полос движения:
Число полос дви-
жении .......... 1 2 3 4 5 6 7 8
Значения Ki .... 0,80 1,00 1,50 0,85 1,00 0,42 0,55 0,30
В приведенные выше выражения, значения ширины проезжей части Вш, ши-
рины обочин Воб, расстояния видимости LB, радиуса кривых R подставляют
в метрах; продольные уклоны i в %; скорости транспортных потоков в км/ч.
Расчеты эффективности повышения безопасности движения на
основе использования средств и методов организации движения
(задачи 3-го типа) наиболее целесообразно выполнять с привле-
чением статистики дорожно-транспортных происшествий. Данные
статистики происшествий, проанализированные по видам и причи-
нам возникновения, позволяют учесть, насколько снизится их коли-
чество или тяжесть в конкретных условиях после проведения тех
или иных организационных мероприятий, устраняющих первопри-
чины происшествий.
Вместе с тем результаты анализа подсказывают направленность
проведения необходимых работ.
Влияние средств организации движения на изменение потерь
от дорожно-транспортных происшествий можно оценить по форму-
ле (VII.27), в которой вместо коэффициента mTi необходимо
подставить коэффициент mXi, показывающий, во сколько раз
изменится тяжесть происшествий по сравнению с эталонными
условиями.
Величину коэффициента mxi в конкретных дорожных условиях
необходимо определять с использованием данных статистики про-
исшествий по видам расчетом по формуле.
п
Pnfin
т~л = ——----------
п
71 Pnsfin
(VII.37)
где рш — возможное количество происшествий каждого из п видов на t-ом
участке в результате использования конкретных средств организации движе-
ния, %; рпэт — то же, в существующих условиях, при отказе от проведения кон-
структивных мероприятий, %; Сп — потери от происшествий каждого из п видов
в исходном году.
Средние значения потерь народного хозяйства от одного про-
исшествия в зависимости от их видов и мест совершения, пред-
ставлены в табл. VII.2.
При определении возможного количества происшествий каж-
дого вида ь результате проведения мер по снижению их количест-
ва или тяжести из общего количества происшествий на участке
в существующих условиях следует выделить те виды происшест-
25г
Таблица VII.2
Виды дорожно-транспортных происшествий
Съезд транспортных средств с мостов и путепроводов
Столкновение транспортных средств с велосипедистами
Наезд транспортных средств на пешеходов
» транспортных средств на препятствия
Встречное столкновение транспортных средств
Столкновение со стоящим транспортным средством
Опрокидывание транспортных средств
Столкновение с конными повозками
Съезд транспортных средств с дороги
Столкновение с впереди идущим транспортным средством
Боковое столкновение транспортных средств
Техническая неисправность транспортных средств
•вреднее значение
потерь в исходном
1975 г., руб.
10 580
4 870
4 720
4 500
3 990
3 720
3 540
3410
3 240
2 080
1 910
1 870
вий, которые могут быть устранены. При этом следует прини-
мать, что выполнение предусматриваемых работ полностью иск-
лючает какой-либо вид происшествий. Например, устройство вело-
сипедных дорожек должно полностью исключить происшествия,
связанные с велосипедистами, и т. п.
§ VII.6. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КРИТЕРИЙ ОЧЕРЕДНОСТИ
РЕКОНСТРУКЦИИ УЧАСТКОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Для лучшей и наиболее эффективной с народнохозяйственных
позиций организации работ по реконструкции автомобильных до-
рог необходимо установление такой очередности строительных ра-
бот, которая обеспечивает получение максимального эффекта от
вложенных капиталовложений.
До настоящего времени не существовало единого критерия вы-
явления очередности работ по реконструкции. С этой целью ис-
пользовался комплекс оценочных показателей, включая данные
оценки обеспеченности безопасности движения (по величине коэф-
фициентов аварийности), показатели соответствия пропускной спо-
собности дороги или ее отдельных участков требованиям про-
пуска движения (по показателям загрузки дороги), соответст-
вие технических скоростей движения на отдельных перегонах
дороги требованиям эффективной работы автомобильного транс-
порта и др.
Закономерно, что в комплексе система показателей не давала
однозначного ответа на поставленный вопрос и принимаемые ре-
шения зачастую не были самыми эффективными. Очевидно, что
решение задачи выявления очередности должно базироваться на
экономических критериях, при разработке которых наиболее полно
•были бы учтены технические особенности и эксплуатационно-тран-
спортные показатели отдельных участков автомобильных дорог.
254
Такое решение было получено автором как решение задачи опти-
мизации народнохозяйственного планирования с учетом обеспече-
ния минимальных затрат на производство заданного объема про-
дукции [49].
Методика выявления наиболее эффективного решения разбив-
ки по очередям реконструкции заключается в рассмотрении соот-
ветствия существующей дороги требованиям движения. По степе-
ни потребности в реконструкции дорога разбивается на ряд:
объектов (участков) и рассматриваются различные варианты реали-
зации программы реконструкции исходя из необходимости выпол-
нения заданного объема транспортной работы. Этот объем транс-
портной работы при различных реализациях можно выполнить при
неодинаковых по величине капитальных и транспортно-эксплуата-
ционных (текущих) затратах на работу дороги. Учитывая, что по-
казатели капиталоемкости и текущих затрат связаны между собой
функциональной зависимостью (большие по величине капитало-
вложения, обеспечивая более высокие технические параметры до-
рог, приводят к более значительному уменьшению себестоимости
перевозок, снижению потерь от происшествий и пр.), представля-
ется возможным из числа всех переменных найти для совокупно-
сти один конкретный вариант очередности реконструкции, обеспе-
чивающий минимум ежегодных текущих затрат на перевозки гру-
зов и пассажиров по автомобильной дороге при условии, что
суммарные затраты на реконструкцию отдельных участков должны
равняться установленному фонду (лимиту) капитальных вло-
жений.
В результате решения задачи получено следующее выражение
для экономического критерия очередности реконструкции %:
где ТСг — технический срок службы z-го участка дороги, определяемый с уче-
том его технического совершенства из, условия достижения предельного уровня
насыщения дороги автомобилями (пропускная способность), лет.
d d d
Значения — (Ca/z); ~Г (Спн); ~ ~(Сзн) представляют первые-
at at at at
производные изменения удельных составляющих текущих затрат (себестоимости)
во времени, соответственно для автотранспортной составляющей, потерь, от про-
исшествий, затрат времени пассажиров в пути следования, потерь от изъятия
под дорогу продуктивных земель (см. § VI 1.3) по каждому из i участков дороги.
В качестве показателей в данной методике можно учитывать и другие, если они
изменяются во времени в течение рассматриваемого срока службы.
(VII.38)
Значения приращений удельных текущих затрат (себестоимо-
сти) в каждом конкретном случае обоснования очередности можно
рассчитать, основываясь на закономерностях роста интенсивности
движения на дороге, по формулам, приведенным в монографии
[49]. Например, значения приращений автотранспортной составля-
ющей текущих затрат (себестоимости) для какого-либо участка
255-
дороги при росте интенсивности на дороге по закону сложных про-
центов определяются из выражения
4 (Cati)=N0 1“1 +0,076^^ In?) х
at
t
Х(Д; + ^-5,..г>рг-)^2. . (VII.39)
Обозначения формулы соответствуют обозначениям, приведенным в § V1I.4.
Показатели Л/, Ei и Bi учитывают влияние условий работы автомобильного
транспорта в пределах каждого из i участков дороги на экономические характе-
ристики перевозочного процесса [49].
Для обоснования очередности реконструкции требуется раз-
бивка дороги на участки. Эту разбивку следует выполнять, сооб-
разуясь с поставленными задачами расчетов. При определении
первоочередного участка годовой программы многолетних работ
по реконструкции имеет смысл укрупнить рассматриваемые эле-
менты, произведя разбивку по обобщенному принципу. Выявление
первоочередных участков работ по стадийному улучшению транс-
портно-эксплуатационных качеств дорог и безопасности движения,
выполняемых обычно силами дорожно-эксплуатационной службы,
рекомендуется проводить с делением на участки небольшого (эле-
ментарного) протяжения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бабков В. Ф. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог. М.,
«Транспорт», 1969. 167 с.
2. Б а б к о в В. Ф. Принципы реконструкции дорог. — «Автомобильные до-
роги», 1969, № 11, с. 13—14.
3. Б а б к о в В. Ф. Дорожные условия и безопасность движения. Изд. 3-е.
М,, «Транспорт», 1970. 256 с.
4. Бабков В. Ф. Реконструкция автомобильных дорог. М., «Высшая
школа», 1973. 212 с.
5. Бабков В. Ф., Андреев О. В., Замахаев М. С. Изыскания
и проектирование автомобильных дорог. М., «Транспорт», 1970. Ч. I. 400 с.,
ч. И. 316 с.
6. Белов А. С., Титов В. Д., Михайлов М. Ф. Реконструкция
автомобильной дороги Минск—Брест. — «Автомобильные дороги», 1976, № 10,
с. 3.
7. В а с и л ь е в А. П. Состояние дорог и безопасность движения автомоби-
лей в сложных дорожных условиям. М., «Транспорт», 1976. 224 с.
\/ 8. Варлашкин В. П. Оценка безопасности движения на кривых горных
дорог.— В кн.: Режимы и безопасность движения в сложных дорожных усло-
виях. М., 1970, с. 41—51 (Труды Моск, автомоб.-дор. ин-та, вып. 30).
9. Венгерские автомобильные дороги (на русском языке). Будапешт, изд.
Министерства путей сообщения и связи ВНР, 1974. 112 с.
10. Вибромашина для уплотнения насыпей в труднодоступных местах. Гос-
строй СССР. М., Стройиздат, 1973. 24 с.
11. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд. Под ред.
Н. А. Пузакова, И. А. Золотаря, В. М. Сиденко. М., «Транспорт», 1971. 413 с,
12. В у л и с Д. А. Видимость встречного автомобиля при обгоне. — «Авто-
мобильные дороги», 1968, № 10, с. 12—14.
13. Горозия А. Б., Словинский Н. А. Реконструкция автомобильной
дороги Агура — Адлер. — «Автомобильные дороги», 1977, № 10, с. 3—5.
14. Г р и ц ы к В. И., Цвелодуб Б. И. Механизированное укрепление
земляного полотна травосеянием. М., «Транспорт», 1968. 128 с.
15. Дорожные условия и организация движения. М., «Транспорт», 1974.
240 с. Авт.: В, Ф. Бабков, О. А. Дивочкин, В. П. Залуга и др.
16. Дорожные условия и режимы движения автомобилей. М., «Транспорт»,
1967. 224 с. Авт.: В. Ф. Бабков, М. Б. Афанасьев, А. П. Васильев и др.
17. Дорожный асфальтобетон. М., «Транспорт», 1976. 338 с. Авт.: Н. Н. Ива-
нов, Л. Б. Гезенцвей, А. М. Богуславский. И. В. Королев.
18. Завадский В. Б. Проектирование современных автомагистралей
и научная организация труда. Материалы семинара «Изыскания и проектирование
автомобильных дорог». М., 1968. 32 с. (ГПИ Союздорпроект).
19. Инструкция по изысканиям и проектированию реконструкции автомобиль-
ных дорог. М., изд. ГПИ Союздорпроект, 1959. 100 с.
20. Инструкция по применению грунтов, укрепленных вяжущими материала-
ми, для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов.
СИ 25—74. М., Стройиздат, 1975. 127 с. (Госстрой СССР).
257
21. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа
ВСН 46-72. М., «Транспорт», 1973, НО с. (М-во трансп, стр-ва СССР).
22. Инструкция по сооружению земляного полотна автомобильных дорог.
ВСН 97-76. М., 1976. 240 с. (М-во трансп. стр-ва СССР).
23. К л и м а ш е в Ф. С., К у р Д е н к о в Б. И., Некрасов В. К. Строи-
тельство дорожных оснований из крупного щебня пониженной прочности. М.,
Автотрансиздат, 1961. 44 с.
24. К с е н о д о х о в В. И. Расчет срезок для обеспечения видимости на ав-
томобильных дорогах. Информационное письмо Дорнии № 50/51. М., Дориздат,
1953, 28 с.
25. Комаров А. А., Шепелев А. М., Кравченко С. А. Рациональ-
ные профили земляного полотна в снегозаносимых районах.- -«Транспортное
-строительство», 1966, № 12, с. 5—6.
26. Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд. Под ред.
Н. Н. Иванова. М., «Транспорт», 1973. 328 с.
27. Л е в и ц к и й Е. Ф., П р е ф е р а н с о в а Л.' А. Календарная продолжи-
тельность летнего строительного сезона по отдельным видам дорожно-строитель-
ных работ. М., Автотрансиздат, 1958. 40 с.
28. Методика оценки безопасности движения и транспортных качеств авто-
мобильных дорог. М., «Высшая школа», 1971. 209 с. Авт.: В. Ф. Бабков, О. А. Ди-
ночкин, Н. П. Орнатский н др.
29. Методы оценки эффективности мероприятий по повышению транспортно-
эксплуатационных качеств дорог и безопасности движения. М., «Высшая школа»,
1971. 175 с. Авт.: В. Ф. Бабков, О. А. Дивочкин, Ю. М. Ситников и др.
30. Методические рекомендации по осушению земляного полотна и оснований
дорожных одежд в районах избыточного увлажнения и сезонного промерзания
грунтов. М., 1974. 120 с. (Гос. всесоюз. науч.-исслед. ин-т).
31. Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомо-
бильных дорог. М., «Транспорт», 1975. 73 с.
32. Методические рекомендации по проектированию и устройству теплоизо-
ляционных слоев на пучиноопасных участках автомобильных дорог, 1977. 96 с.
(Гос. всесоюзн. дор. науч.-исслед. ин-т).
33. Методические указания по оценке местной устойчивости откосов и выбо-
ру способов их укрепления в различных природных условиях. М., 1970. 60 с.
(ЦНИИС М-ва трансп. стр-ва СССР).
34. Методические указания по оценке прочности и расчету усиления нежест-
ких дорожных одежд. М., Гипродорнии, 1974. 155 с. (Гос. дор. проектно-изыска-
тельский и науч.-исслед. ин-т).
35. Могилевич В. М. Основы организации дорожно-строительных ра-
бот. Изд. 2-е. М., «Высшая школа», 1975. 288 с.
36. Н е к р а с о в В. К. Местные каменные материалы, их улучшение и приме-
нение. М., «Высшая школа», 1964. 50 с.
37. И е к р а с о в В. К. Поточно-прогрессивный метод организации строи-
тельства дорожных одежд. В кн.: Строительство и эксплуатация дорог. М., 1974,
с. 81—87 (Труды Моск, автомоб.-дор. ин-та вып. 84).
38. Непрерывный контроль прочности дорожных одежд. — «Автомобильные
дороги», 1976, № 6, с. 12—14. Авт.: В. М. Сиденко, О. Т. Батраков, В. И. Констан-
тинов, Л. П. Стелюк.
39. Образец оформления проектных материалов одностадийного проекта
маршрутного капитального ремонта автомобильной дороги. М., «Транспорт», 1966.
108 с. (М-во стр-ва и эксплуатации автомоб. дорог РСФСР).
40. О р н а т с к и й Н, П. Проектирование благоустройства автомобильных
дорог. М., «Высшая школа», 1974. 136 с.
41. Петр аш ев А. П., Тулаев А. Я., Хашба Л. X. Укрепление обо-
чин и откосов травяным покровом. М., Дориздат, 1952.
42. П л а к с М. В., Шац А. Е. Еще о принципах реконструкции дорог.—
«Автомобильные дороги», 1970, № 11, с. 25—26.
43. Пропускная способность автомобильных дорог. М., «Транспорт», 1970.
152 с. Авт.: Е, М. Лобанов, В. В. Сильянов, Ю. М. Ситников, Л. Н. Сапегин.
44. Расчет и испытание нежестких дорожных одежд. М., «Высшая школа»,
1971. 100 с. Авт.: Н. Н. Иванов, Н. А. Пузаков, В. И. Барздо, Ю. М. Яковлев.
258
45. Рекомендации по использованию и переработке старого асфальтового'
бетона с предложениями по использованию существующего оборудования. М.,
1972. 30 с. (ОНТИ Акад, коммунального хоз-ва им. Памфилова).
46. Садырходжаев А. Поперечные профили автомобильных дорог
в орошаемых районах и безопасности движения. В кн.: Режимы и безопасность,
движения в сложных дорожных условиях. М., 1970, с. 93—109. (Труды Моск, ав-
томоб.-дор. ин-та, вып. 30).
47. С и д е н к о В. М., Батраков О. Т., Леушин А. И. Технология,
строительства дорог. Ч. I, II, III. Киев, «Вища школа», 1970. Ч. I — 236 с, ч, II —
330 с„ ч. III — 252 с.
48. С и л ь я н о в В. В. Теория транспортных потоков в проектировании до-
рог и организации движения. М., «Транспорт», 1977. 303 с.
49. С и т н и к о в Ю. М., Дивочкин О. А. Стадийное улучшение транс-
портно-эксплуатационных качеств дорог. М., «Транспорт», 1973. 125 с.
50. С и т н и к о в Ю. М., Цы ценко Н. А., X а н ж и н а С. Описание
и алгоритм программы технико-экономического проектирования элементов авто-
мобильных дорог. Алма-Ата, издание Минавтодора КазССР, 1974. 64 с.
51. Славуцкий А. К. Учет ценности сельскохозяйственных земель при
строительстве автомобильных дорог. М., «Транспорт», 1976. 80 с.
52, Строительные нормы и правила. Часть II, раздел Д. Глава 5 «Автомо-
бильные дороги». Нормы проектирования (СНиП Н-Д.5-72)». М., «Стройиздат»г
1973. 111 с.
53. Строительные нормы и правила. Часть III, раздел Д, глава 5 «Автомо-
бильные дороги. Правила производства и приемки работ. Приемка в эксплуата-
цию» (СНиП Ш-Д.5-73). М., «Стройиздат», 1973. 87 с.
54. С у н д и к о в Б. Бордюроукладчик. — «Автомобильные дороги» № 5Г
1968, с. 13—14.
55. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог.
ВСН 24-75, М,, «Транспорт», 1976. 264 с. (М-во стр-ва и эксплуатации автомоб.
дорог РСФСР).
56. Технические указания по применению сборных решетчатых конструкций
для укрепления конусов и откосов земляного полотна. ВСН 181-74, М., 1974. 51 с.
(Оргтрансстрой М-ва трансп. стр-ва СССР).
57. Технические указания по проектированию пересечений и примыканий авто-
мобильных дорог. ВСН 103-74. М., «Транспорт», 1975. 61 с. (М-во трансп. стр-ва
СССР).
58. Технологическая карта механизированного укрепления откосов земляного
полотна посевом многолетних трав. М., 1969. (Оргтрансстрой М-ва трансп. стр-ва
СССР).
59, Технологические схемы комплексной механизации основных видов дорож-
но-строительных работ. ВСН 10-72 Минавтодора РСФСР. М., «Транспорт», 1974.
208 с. (Мин-во стр-ва и эксплуатации автомоб. дорог РСФСР).
60. Типовые конструкции и детали зданий и сооружений. Серия 3.503—32.
Земляное полотно автомобильных дорог общей сети Союза ССР, АТ, изд. ГПИ
Союздорпроект, 1974. 84 с. (М-во трансп. стр-ва СССР).
61. Т у л а е в А. Я. Расчет и конструкции дренирующих устройств. М., «Выс-
шая школа», 1974. 118 с.
62. Указания по организации и обеспечению безопасности движения на
автомобильных дорогах. ВСН 25-76. М., «Транспорт», 1977. 176 с. (Мин-во стр-ва
и эксплуатации автомоб. дорог РСФСР).
63. Указания по определению экономической эффективности капитальных
вложений в строительство и реконструкцию автомобильных дорог. ВСН 21-75.
М., «Транспорт», 1976. 63 с. (Мин-во стр-ва и эксплуатации автомоб. дорог
РСФСР).
64. Федоров В. И. Аэроизыскания автомобильных дорог и мостовых пе-
реходов. М., «Транспорт», 1975. 200 с.
65. Феклисов В. Реконструкция автомобильной дороги Донецк — Жда-
нов.— «Автодорожник Украины», 1973, № 4, с. 34.
66. Фирстов В. Г. Применение радиоактивных изотопов в строительстве.
М., Госстройиздат, 1964. 154 с.
259
67. Ф р и ш м а н М. А., Хохлов И. Н., Титов В. П. Земляное полотно
железных дорог. М., «Транспорт», 1972. 287 с.
68. X е й т Ф. Математическая теория транспортных потоков. М., «Мнр»,
1966, 286 с.
69. X о м я к Я- В. Техническая направленность в проектировании автомо-
бильных дорог. — «Автодорожник Украины», № 1, 1973, с. 5—7.
70. X о р о ш и л о в Н. Ф. Транспортно-эксплуатационная оценка основных
элементов автомобильных дорог при разработке проектной документации. М.,
«Транспорт», 1968, 3—46 с. (Труды Гос. всесоюз. дор. науч.-исслед. ин-та, вып. 19).
71. Шевяков А. П. Значение разделительных полос в обеспечении безо-
пасности движения. — В кн.: Проектирование и строительство автомобильных
дорог. МАДИ, 1972, с. 52—58. (Труды Моск, автомоб.-дор. ин-та, вып. 37).
72: Экономика дорожного строительства. Под ред. Л. А. Бронштейна. М.»
«Транспорт», 1971. 302 с.
73. American Association of State Highway Officials. A Policy on Geometric
Design of Rural Highway. Washington, 1965, S. 650.
74. Durth W. Erneuerung einer Bundesautobahn in Betonbauweise und Ver-
breiterung auf acht Fahrstreifen unter Aufrechterhaltung des Verkehrs. «Strasse
und Autobahn», 1975, N 12, S. 467—471.
75. Der Elsner. Handbuch fiir Strassenbau — und Strassenverkehrstechnik,
Otto Elsner Verlag, Darmstadt, 1976.
76. Gerth R., Schwericke W. Die technologische Linie der Projektirung von
Autobahnrekonstruktionen, «Die Strasse», 1974, N 2, S 63—66.
77. Highway Capasity Manual, 1965, изд. Highway Research Board.
78. Leger Ph. Le deflectographe Lacroix L. P. C. «Bulletin de liaison de Labo-
ratoures Routiere», Paris, № 40, 1969, S. 109—128.
79. Lowenberg, Muller H. Uberlegungen zur Erneuerung einer Autobahn,
erlautert am Beispiel der BAB Hamburg — Bremen (All) «Strassen — und Tiefbau»,
1972, № 1, S. 16—24.
80. Permanent International Association of Road Congresses. XV th World
Road Congress. Mexico. 1975. Question IV. «Road and Motorways in Relation to
Traffic Requirements». Report of France. S. 6.
81. Permanent International Association of Road Congresses. XIV th World
Road Congress. Prague, 1971. Question IV. «The Road in relation to Traffic
requirements». Report of Netherland». 21s.
82. Pfeifer H. Forderungen an die Vorbereitund und Durchfiihrung der Rekon-
struktion bestehender Autobahnen «Die Strasse», 1975, № 1, S. 21—23.
83. Richtlinien fiir die Anlage von Landstrassen RAL. Teil III: Knotenpunkte
(RAL—K), Abschnitt 1: Plangleiche Knotenpunkte (RAL—К—1), Kirschbaumver-
lag, 1976. 48s.
84. Webster F. V., Blackmore F. C. Improving Road Capacity «Science Journal»,
Aug. 1968, S. 69—74.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение............................................................. 3
Глава I. Теоретические проблемы реконструкции автомобильных дорог . 7
z§ 1.1. Понятие о реконструкции дороги...................... 7
§ 1.2. Характер работ, выполняемых прн реконструкции дорог 11
§ 1.3. Изменение условий движения прн возрастании интенсив-
ности движения............................................ 16
§ 1.4. Снижение безопасности при возрастании интенсивности
движения................................................. 20
§ 1.5. Пропускная способность существующих дорог и меро-
приятия по ее повышению при реконструкции .... 25
§ 1.6. Скорость транспортного потока, как показатель потреб- /ръ
ностн в реконструкции дорог..............................£37-
§ 1.7. Выбор расчетной скорости движения на реконструируе-
мых дорогах............................................... 40
§ 1.8. Очередность проведения мероприятий по устранению
опасных участков при выборочной реконструкции дороги 42
Глава II. Изыскания для реконструкции автомобильных дорог..............46
§ II.1. Особенности изыскательских работ для составления
проекта реконструкции дорог............................46
§ II.2. Полевые работы на изысканиях для реконструкции
дорог..............................................47
§ II.3. Обследование дорожных одежд....................52
§ II.4. Измерение скоростей движения автомобилей на дороге 57
§ II.5. Изучение траекторий движения автомобилей на кривых
малых радиусов............................................6)
Глава II. Методы реконструкции дороги в плане и продольном профиле 63
' § III.1. Исправление трассы дороги в плане................63
§ III.2. Уширение земляного полотна при реконструкции дорог 70
§ III.3. Обеспечение зрительной ясности направления дороги
для водителей.............................................73
§ III.4. Кривые в плане....................................79
III.5. Обходы населенных пунктов........................ 87
§ I1I.6. Улучшение пересечений водотоков...................90
§ II 1.7. Увеличение отметок земляного полотна н устранение
. пучинистых мест........................................( $>
§ III.8. Исправление продольного профиля прн реконструкции^—^
дорог...............................................98
.§ III.9. Улучшение пересечений реконструируемой дороги с
другими дорогами...................................105
261
III. 10. Улучшение условий движения по пересечениям в од-
ном уровне ...........................................
III.И. Реконструкция участков дорог в пределах населен-
ных пунктов .... .....................................
111,12. Оборудование дороги площадками отдыха, местами
стоянок и автобусными посадочными площадками . .
III.13. Проектирование мероприятий по организации дви-
жения .................................................
109
115
119
122
Глава IV. Перестройка земляного полотна при реконструкции автомо-
бильных дорог.......................................................128
IV. 1. Снижение прочности земляного полотна в процессе
службы дороги................................... 128
IV.2. Связь пучинообразования с водно-тепловым режимом
земляного полотна............................... 130
IV.3. Расчетные характеристики грунтов земляного полотна 133-
IV.4. Расчет избытка свободной воды в верхних слоях зем-
ляного полотна....................................136
IV.5. Исправление земляного полотна при реконструкции
автомобильных дорог...............................139
IV.6. Повышение устойчивости откосов реконструируемого
земляного полотна.................................146
IV.7. Производство работ по уширению земляного полотна 149
IV.8. Производство работ по возвышению земляного полот-
на и исправлению продольного профиля.............155*
IV.9. Планировка откосов земляного полотна............159
IV. 10. Укрепление откосов земляного полотна ... . .... 161
IV.11. Контроль качества и приемка земляного полотна . 169
Глава V. Перестройка дорожных одежд при реконструкции автомобиль-
ных дорог...............................................176
§ V.I. Использование старой дорожной одежды............176
§ V.2. Разборка существующих дорожных одежд............175
§ V.3. Способы использования стаоых материалов из дорож-
ных одежд..............................................177
§ V.4. Уширение дорожных одежд.........................186
§ V.5. Устройство краевых полос .......................189
§ V.6. Расчет необходимого усиления дорожной одежды . . 192
§ Vr7'.*^y си ленис существующих дорожных одежд......СГ9В'
§ V.8. Строительство новых дорожных одежд па поднятом
и на новом земляном полотне ......................... 204
Глава VI. Особенности организации работ при реконструкции автомо-
бильных дорог............................................216
§ VI.1. Общие положения..................................215
§ VI.2. Определение очередности производства работ по уча-
сткам дороги и видам работ...............................217
§ VI.3. Мероприятия по обеспечению пропуска движения в пе-
риод производства работ по реконструкции дороги . . 221
§ VI.4. Выбор скоростей строительных потоков и годовых
участков их действия ................................... 230
§ VI.5. Зависимость между производительностью подразделе-
ний, выполняющих линейные работы по реконструкции
дороги, и производительностью предприятий инду-
стриальной базы..........................................232
§ VI.6. Примеры организации работ по реконструкции авто-
мобильных дорог..........................................234
262