49. Методы оценки опасных участков дорог

Для оценки безопасности движения применяются статистические и вероятностные методы. В настоящее время основным методом является статистический. Метод, разработанный профессором В.Ф. Бабковым:

Степень опасности участков дорог оценивается коэффициентом безопасности К_без и итоговым коэффициентом аварийности и коэффициентом относительной аварийности.

Оценка плавности трассы дороги с позиций удобства и безопасности движения производится по данным эпюры скоростей движения одиночного автомобиля и построения графика коэффициентов безопасности

,

где V_уч – скорость автомобиля на рассматриваемом участке, км/ч; V_вх – скорость автомобиля при входе на участок, км/ч.

Значение Кбез	Оценка
менее 0,4	очень опасно
0,4 – 0,6	опасно
0,6 – 0,8	малоопасно
более 0,8	неопасно

Итоговый коэффициент аварийности вычисляют как произведение частных коэффициентов аварийности K_i

.

Частные коэффициенты аварийности K_i представляют собой отношение числа ДТП на участке с различными дорожными условиями к числу ДТП на эталонном участке. Коэффициенты K_i получены путем статической обработки большого числа ДТП на дорогах нашей страны. K_i учитывают фактическое состояние элементов плана и профиля дороги и их влияние на возникновение ДТП по дорожным условиям.

Значение	Оценка
0 – 10	неопасно
10 – 20	малоопасно
20 – 40	опасно
Более 40	очень опасно

Для получения сравнительных данных при анализе ДТП применяют коэффициент относительной аварийности

где z – число ДТП; L – длина дороги, км; N – интенсивность движения, авт./сут.

50. Подсистема «автомобиль – дорога». Основные показатели, определяющие взаимодействие автомобиля и дороги и их характеристики

Рисунок 60 - Схемы сил, действующих на дорожную одежду от колеса

Важное значение в функционировании системы эксплуатации автомобильного транспорта имеет подсистема «Автомобиль – Дорога»: Взаимодействие автомобиля и дороги представляет собой сложный комплекс, анализ которого позволяет оценить устойчивость автомобиля, влияние внешней среды на условия движения, воздействие автомобиля на дорогу.

.

Статика

На покрытие передается нагрузка Q. Нормальная реакция дороги приложена в центре следа колеса. Q = R..

В этом случае взаимодействие автомобиля и дороги характеризуется нагрузкой «Q», площадью отпечатка колеса «S» и средним давлением «P» по площади отпечатка деформацией покрытия «l», деформацией шины «u». Контурная и фактическая площади отпечатка.

На ведущее колесо кроме сил Q и R действует крутящий момент М_к, вызывающий окружную силу Р_к, направленную в обратную сторону движения колеса.

Сила Р_к вызывает реакцию Т, благодаря чему происходит движение колеса. Т – сила трения.

Сила F расходуется на преодоление сил сопротивления качению, которые оцениваются затратой энергии на деформирование «l» дорожной одежды и сжатие шины «u». Чем больше сила F, тем больше расход топлива.

Основные показатели характеризующие взаимодействие автомобиля и дороги: величина нагрузки Q, среднее давление по площади отпечатка Р, частота приложения нагрузки, прогиб (деформация) покрытия l, коэффициент сцепления колеса с покрытием φ, коэффициент сопротивления качению f.

.

51. Типы снежно-метелевых явлений. Теория приноса и отложения снега у препятствий

Зимнее содержание представляет собой комплекс мероприятий, включающий защиту дорог от заносов, их очистку от снега, борьбу с зимней скользкостью; защиту от лавин и борьбу с наледями. Дорожная служба должна обеспечивать высокий уровень зимнего содержания, основными показателями которого являются: ширина чистой дороги без снега и льда; толщина слоя рыхлого снега на поверхности, накапливающегося с начала снегопада или метели до начала снегоочистки и в перерывах между проходами снегоочистительных машин; толщина уплотненного слоя снега (снежного наката) на проезжей части и обочинах; сроки очистки дороги от снега; ликвидация гололеда и зимней скользкости.

Зимний период года является самым сложным для эксплуатации дорог и организации движения. Продолжительность его колеблется от 20 сут в южных районах до 260 сут в северных. Зимние условия характерны короткой светлой частью суток, низкой температурой воздуха, снегопадами и метелями, формирующими снежные отложения, а также зимней скользкостью. Различают несколько типов снежно-метелевых явлений.

Отложения снега на дороге формируется: от снегопада, снегоприноса ветром и от лавин (в горах).

Снегопад – выпадение снега без ветра. На проезжей части рыхлый снег. Характеристики снегопада: максимальная высота снежного покрова за зиму (до 1 м и более), интенсивность снегопада (0,5 – 1,0 см/ч), продолжительность снегопада (2 … 8 час и более), максимальные суточные осадки (10 – 30 см/сут). Эти характеристики существенно меняются на территории нашей страны.

Снегопринос – наиболее интенсивное и опасное формирование снежных отложений на дороге при снежных метелях.

Виды метелей: общая метель, верховая, низовая, поземка, буран (пурга).

Физическая сущность снегоприноса: снеговетровой поток это многофазная масса, состоящая из воздуха, снежинок и водяного пара.

Механизм снегоприноса:

P_n > P₁ + P₂ + P₃, где P_n – подъемная сила ветра; P₁ – вес снежинки; P₂ – сила сцепления снежинок; P₃ – сила трения между снежинками.

Отрыв и перенос частиц снега (снежинок) возможен при скорости ветра более 4 м/сек, толщины снега более 10 см и при отсутствии ледяной корки.

51. Ремонт цементобетонных покрытий

При ремонте цементобетонных покрытий выполняются следующие виды работ: замена пришедших в негодность плит; выравнивание просевших стыков плит; на участках с разрушением поверхности цементобетонного покрытия устройство защитных слоев; усиление дорожной одежды с цементобетонным покрытием путем устройства дополнительных слоев из цементобетона или асфальтобетона заданной толщины.

В просевших плитах через сделанные отверстия нагнетают в основание цементобетонный раствор.

Поверхностное разрушение цементобетонных плит ремонтируют применяя метод торкретирования.

Технология: очистка цементобетонного покрытия с продувкой воздухом под давлением, укладка металлической сетки ячейками 10х20 см и диаметром 2-3 мм, укладка цементобетонной смеси на мелком заполнителе в 1 или 2 слоя, виброуплотнение, уход.

При разрушении поверхности цементобетонного покрытия на большой площади можно устроить двойную поверхностную обработку. Но это требует тщательного исполнения требований технологии её устройства. Но как показывает практика срок службы такой поверхностной обработки не превышает 3-4 лет, а в условиях Сибири 2 лет. Поэтому для увеличения долговечности устраиваемых защитных слоев по цементобетону в последние годы в Западной Сибири широко используется устройство макрошероховатых тонких (до 2,5 – 3 см) слоев из горячей смеси. Технология разработана в СибАДИ: промывка и тщательная очистка цементобетонного покрытия, обеспыливание поверхности цементобетонного покрытия, основной розлив вяжущего для подгрунтовки, подвозка и укладка горячей асфальтобетонной смеси с содержанием щебня до 72 %, подкатка и уплотнение слоя. Данные макрошероховатые слои имеют срок службы 6-10 лет и обеспечивают требуемые сцепные качества покрытия.

51. Учет движения на дорогах

Учет движения производится на всех автомобильных дорогах в соответствии с конструкцией по учету движения на автомобильных дорогах. Учету подлежат все виды транспортных средств разделено по следующим группам: легковые; грузовые грузоподъемностью до 2 тн; 2,1-5 тн; 5,1-8 тн, более 8 тн; автомобильные поезда; автобусы; тракторы легкие и тяжелые.

Учет движения ведется в стационарных учетных пунктах и в передвижных.

Интенсивность движения – количество автомобилей проходящих через поперечное сечение дороги за единицу времени авт/час; авт/сут.

Учет производится с применением следующих методов:

круглосуточный сплошной – 4-го и 19-го числа каждого месяца с 0 час до 24 час как автоматическими приборами, так и визуально;

кратковременными наблюдениями выборочный – за 1-4 часа по методикам СибАДИ, Росдорнии и др.

выборочный компенсаторный – основан на законах теории вероятности и математической статистики (Росдорнии). После обработки результатов получают интенсивность и состав движения на всех учетных пунктах за сутки, месяц.

Карточка учета интенсивности и состава движения по дороге.

На основе данных учета интенсивности и состава движения строятся графики их изменения по часам суток, по месяцам, по годам, по длине дороги.

51. Основные источники увлажнения дорожной конструкции. Закономерности изменения водно-теплового режима.

На автомобильных дорогах помимо транспортных средств воздействуют и природные факторы – климатические, гидрологические, гидрогеологические. Они имеют определяющее значение при оценке прочности и долговечности дорожных сооружений (дорожной одежды, земляного полотна и искусственных сооружений).

Воздействие факторов внешней среды определяет формирование вводно-теплового режима. В процессе эксплуатации дороги земляное полотно и дорожная одежда периодически увлажняется или просыхает, охлаждается или нагревается, замерзает или оттаивает. Совокупность этих процессов, вызывающих тепло-массообмен называется вводно-тепловым режимом (ВТР) дороги.

Опасные действия ВТР – разуплотнение и снижение прочности грунтов, образование просадок весной и пучин зимой, возникновение трещин в покрытии и др.

Рисунок 61 – Основные источники увлажнения дорожной конструкции

ВТР изменяется в течение года, поэтому в различные периоды года автомобильная дорога работает в различных условиях и её работу можно характеризовать четырьмя периодами.

I период (осень) – до начала промерзания происходит охлаждение и интенсивное увлажнение осадками, диффузией паров к основанию дорожной одежды. Влажность возрастает, плотность и прочность грунта уменьшаются

II период (зимний) – идет дальнейшее охлаждение и замерзание грунта. Влажность увеличивается вследствие притока влаги снизу к границе промерзания.

III период (весенний) – начинается оттаивание грунта. Начинается фазовое превращение влаги (из льда в жидкую фазу) и интенсивное перераспределение влаги. Влажность наибольшая на границе талого и мерзлого грунта. Плотность грунта и его прочность наименьшая.

IV период (летний) – происходит интенсивное нагревание дорожной одежды и земляного полотна. Влажность грунта снижается и достигает наименьших значений.

Методы регулирования ВТР.

1. Возвышение бровки земляного полотна.

2. Понижение уровня грунтовых вод.

3. Устройство теплоизолирующих слоев (морозозащитных).

4. Гидроизоляционные слои.

5. Капилляропрерывающие слои.

6. Дренирующие слои.

51. Методы оценки транспортно-эксплуатационных показателей (ровности, шероховатости, коэффициента сцепления дорожных покрытий и прочности дорожных одежд)

Для оценки ровности и сцепных качеств применяют сплошной и выборочный контроль.

Сплошной контроль выполняют передвижными лабораториями, выборочный – как передвижными лабораториями, так и портативными приборами.

Существует большое количество разнообразных по конструкции приборов оценки ровности покрытий: рейки, профилографы, профилометры, нивелиры – регистрирующие геометрические параметры; различные толчкомеры, акселерометры – измеряющие колебания и перемещения отдельных элементов автомобиля; инерционного действия, динамически преобразующие продольный профиль дороги – конструкции МАДИ.

Методы измерения ровности разделяются на контактные, бесконтактные, дискретные, непрерывные, простые и с анализирующими устройствами.

Конструкция толчкомера и методики оценки ровности.

Динамический прицеп ПКРС-2У и методика оценки ровности.

3-метровая рейка с клином – методика оценки ровности.

Прочность дорожной одежды оценивается модулем упругости. фактическая прочность дорожной одежды определяется измерением прогиба под колесом груженого автомобиля или под жестким штампом при его нагружении статической нагрузкой.

Методы определения прочности дорожной одежды:

1. Расчетный – по кернам, вырубкам, пробам материалов.

2. По упругому прогибу:

- высокоточное нивелирование;

- прогибомеры (МАДИ-ЦНИЛ, КП-204);

- фотоэлектропрогибомеры (СибАДИ, МАДИ);

- метод непрерывного измерения прогибов (с помощью передвижных лабораторий Лакруа. ХАДИ).

3. Динамический метод: УДНК, КП 502 МП (Дина).

Метод измерения прогибов прогибомером МАДИ-ЦНИЛ.

.

Методы измерения коэффициента сцепления.

1. Косвенный метод – через шероховатости покрытия (песчаное пятно, дренометр США, игольчатый прибор ИП-3, 4, 5; лазерный луч, стереофотография, метод слепков, профилографы и т.д.).

2. Непосредственный метод:

а) с помощью динамометрических прицепов (ПКРС, ПКРС-2У, КП-511, МАДИ-8 и т.д.);

б) с помощью портативных приборов (ППКС-2, Леру, МП-3, ППК-2 и др.);

в) на лабораторных стендах.

Преимущества и недостатки этих методов.

В настоящее время имеются ГОСТы на измерение коэффициента сцепления приборами ПКРС-2У и ППК-2.

Методы измерения коэффициента сцепления прибором ППК-2.

Оценка эксплуатационного состояния покрытия и дорожной одежды производится по эксплуатационным коэффициентам К_пр, К_ск, К_{ровности}.