Характеристика автомобильных дорог

В этих методах нашел распространение термин «транспортно-эксплуатационное состояние дороги» (ТЭС АД) - комплекс параметров и характеристик технического уровня, эксплуатационного состояния и инженерного оборудования и обустройства, а также термин «транспортно-эксплуатационные показатели дороги» (ТЭП АД), которые непосредственно зависят от транспортно-эксплуатационного состояния дороги и характеризуют дорогу именно как транспортное сооружение [13, 92, 95].

К транспортно-эксплуатационным показателям дороги (ТЭП АД) относятся обеспеченная дорогой непрерывность, скорость, удобство и безопасность движения, пропускная способность и уровень загрузки, допустимые габариты, осевая нагрузка и общая масса автомобилей, эргономические, экологические, эстетические и другие показатели.

Методика оценки достаточно проста: определяют в абсолютной или относительной форме фактические значения транспортно-эксплуатационных показателей и технических характеристик, сравнивают их с нормативными требованиями, по каждому параметру и характеристике получают оценку (рассогласование), с учётом которых назначают ремонтные мероприятия и работы. Для оценки транспортно-эксплуатационных показателей применяют приборы и установки для измерения скорости, определения интенсивности и состава движения, измерения габаритов и осевых нагрузок автомобилей и др.

Так, например, в действующих технических правилах ремонта и содержания автомобильных дорог используется комбинированная система показателей оценки состояния дорог, которая включает в себя следующие показатели [95]:

скорость движения; этот показатель оценивается по величине коэффициента обеспеченности расчётной скорости в осенне-весенние переходные периоды года;

пропускная способность дороги и уровень загрузки дороги движением;

безопасность движения - оценивают по коэффициенту происшествий, коэффициенту аварийности и коэффициенту безопасности;

соответствие фактических геометрических параметров нормативным для данной категории дороги - оценивают прямым сравнением;

прочность дорожной одежды - оценивают коэффициентом прочности;

ровность покрытия и глубины колеи - оценивают коэффициентом ровности и глубиной колеи;

шероховатость и сцепные качества покрытия - оценивают показателем скользкости и допустимой разницей коэффициента сцепления по ширине покрытия.

Это основные показатели. Кроме того, по техническим параметрам и физическим характеристикам оценивают состояние обочин, откосов, системы водоотвода. Состояние мостов оценивается в основном определением их грузоподъёмности.

Профессором В.К. Некрасовым предложена комплексная система технико-экономических показателей состояния дороги и условий движения на ней, которая включает в себя 16 коэффициентов: службы, проезжаемости, скользкости, изношенности, прочности, безопасности, аварийности, обслуживания подвижного состава, обеспечения автомобилей топливом, интенсивности движения, загрузки дороги движением, времени сообщения, обеспечения пассажиров автобусов местами для ожидания, обслуживания пассажиров дальнего следования, обеспечения площадками для стоянок и отдыха, санитарно-технического обслуживания.

Во многих странах мира существуют аналогичные наборы показателей, которые мало отличаются один от другого. Главное достоинство комбинированного метода оценки состоит в том, что в нём наряду с техническими параметрами и характеристиками оцениваются и основные транспортно-эксплуатационные показатели, т.е. потребительские свойства.

Главный недостаток этого метода в том, что каждый показатель, параметр и характеристика оценивается раздельно и имеет свои нормативные требования. В результате по итогам оценки на каждом участке дороги получается от 20 до 80 числовых данных в абсолютной или относительной форме, показывающих совпадения или отклонения от нормативных требований, что существенно затрудняет анализ и формирование вывода о степени соответствия дороги нормативным требованиям, затрудняет назначение и выбор наиболее важных ремонтных мероприятий.

Чтобы упростить решение задачи, применяют различные способы определения весовых коэффициентов, коэффициентов важности, приоритетности, разделения работ на главные и второстепенные. В большинстве своем это делается экспертным путём, т.е. волевым порядком, что может привести к ошибочным решениям при распределении весьма ограниченных средств на ремонт и содержание автомобильных дорог. Чаще всего за приоритетный показатель принимают прочность, ровность и сцепные качества покрытий или какой-то один из них. Все эти характеристики можно повысить усилением дорожной одежды, устройством нового слоя износа или поверхностной обработки.

Однако с позиций потребителя усиление дорожной одежды, устранение неровностей или повышение сцепных качеств малоэффективно на тех участках, где главными причинами снижения транспортно-эксплуатационных показателей дороги является узкая проезжая часть при возросшей интенсивности движения, малый радиус кривой в плане, отсутствие видимости, большая крутизна подъема, неблагоустроенное пересечение в одном уровне, и во многих других случаях, когда затраченные средства не дают ожидаемого эффекта.

Чтобы избежать таких ошибок, необходима комплексная, обобщённая оценка влияния всех параметров и характеристик дорог на потребительские свойства дорог и учёт их при планировании дорожных работ. Во многих странах мира разрабатывается новое поколение методов оценки состояния дорог, в которых в качестве главных показателей оценки приняты отдельные потребительские свойства или группы потребительских свойств дороги. Одной из первых крупных методик этой группы является разработанная по поручению Всемирного банка для развивающихся стран региона с жарким климатом модель HDM-III (Haiwау Design and Maintenance), в которой укрупнённо оценивается влияние продольного профиля и плана трассы и детально оценивается влияние состояния дорожного покрытия на среднюю скорость движения автомобилей. В зависимости от средней эксплуатационной скорости для каждой группы автомобилей вычисляют затраты пользователей на топливо, износ шин, запасные части и другие ресурсы.

Модель имитирует общие дорожные условия, используя эмпирические зависимости для районов с жарким климатом стоимости строительства и ремонта дорог, зависимости скорости от продольных уклонов и кривизны дороги в плане, от ровности покрытия [25, 26, 27, 28, 30, 31, 32]. Модель предназначена для экономического анализа альтернативных решений на уровне дорожной сети. Несмотря на то что модель не предназначена для окончательного инженерного решения, она может быть использована для оценки влияния состояния дорожного покрытия на скорость движения автомобилей и для прогнозирования этого влияния на перспективу с учётом ожидаемых деформаций и разрушений дорожного покрытия.

В настоящее время разработана новая версия модели HDM-IV, которая позволяет существенно расширить сферу ее применения для оценки как проектных решений, так и состояния существующих дорог, в том числе и в регионах с отрицательной температурой воздуха.

При оценке состояния дорог прежде всего учитывается влияние ровности покрытия на затраты пользователя по эксплуатации транспортных средств