Автомобильные дороги текст

Общие понятия о дорогах

Автомобильные
дороги представляют собой комплекс
инженерных сооружений для непрерывного,
удобного и безопасного движения
автомобилей с расчетной нагрузкой и
установленными скоростями. В этот
комплекс входят: земляное полотно,
дорожная одежда, мосты, защитные
сооружения, здания и сооружения
автосервиса, дорожных и автотранспортных
служб.

Параметры элементов
дороги подразделяют на 2 вида:

К постоянным
параметрам относят ширину проезжей
части, длину прямых и кривых участков,
крутизну подъемов и спусков, высоту
насыпей и др.

Степень
соответствия постоянных параметров
автомобильной дороги нормативным
требованиям называют техническим
уровнем дороги.

К переменным
параметрам относят характеристики
дороги, изменяющиеся под воздействием
транспортных средств и метеорологических
условий, таких как: прочность дорожной
одежды, состояние поверхности дорог,
сцепные качества, ровность покрытия,
состояние разметки.

Степень
соответствия переменных параметров
дороги нормативным требованиям называют
эксплуатационным состоянием дороги.

Потребительскими
свойствами дороги называются
транспортно-эксплуатационные качества
(ТЭК АД), которые непосредственно отвечают
интересам пользователей и оцениваются
транспортно-эксплуатационными
показателями. К потребительским свойствам
АД относят:

– обеспеченная
скорость движения по АД;

– пропускная
способность АД;

– допустимая осевая
нагрузка и грузоподъемность (или общая
масса) автомобилей и автопоездов и др.

От
транспортно-эксплуатационных качеств
дороги зависят технико-экономические
показатели работы автомобильного
транспорта на данной дороге (ТЭП АД). К
ТЭП АД относятся:

– расход топлива
и др.

Автомобильная
дорога –
это комплекс инженерных сооружений и
устройств, предназначенный для движения
транспортных средств при любых погодных
условиях. В этот комплекс входят:

искусственные
сооружения (мосты, трубы, эстакады,
тоннели и т.д.)

обстановка пути
(знаки, тумбы);

обустройство пути
(автостанции, мотели, кемпинги,
автозаправочные станции, пункты
технического обслуживания).

Общие
требования, предъявляемые к дорогам,
заключаются в обеспечении комфортности
и безопасности движения при движении
с расчетной скоростью на всем протяжении
(подъемы, спуски), независимо от погодных
условий и времени года.

Расчетной
скоростью считается
наибольшая возможная (по условиям
устойчивости и безопасности) скорость
движения одиночных автомобилей при
нормальных условиях погоды и сцепления
шин автомобилей с поверхностью проезжей
части, которой на наиболее неблагоприятных
участках трассы соответствуют предельно
допустимые значения элементов дороги.

Безопасность
движения обеспечивается
соблюдением нормативных требований к
проектированию геометрических элементов
дороги (ширины земляного полотна,
проезжей части и обочин, уклонов, радиусов
углов поворота в плане и продольном
профиле, от которых зависит видимость
дороги), обустройством придорожной
полосы, устройством в нужных местах
тумб, столбиков, ограждений, дорожных
знаков.

Одним из важнейших
показателей, характеризующих работу
дорог, является интенсивность движения.

Интенсивность
движения –
показатель, характеризующий количество
автомобилей, проходящих по дороге или
перегону в обоих направлениях, за единицу
времени (сут., ч).

Количество
грузов или пассажиров, перевезенных по
дороге в единицу времени в обоих
направлениях, называют
грузо- или
пассажиронапряженностью
(Q).

Произведение
объема грузовых перевозок на среднюю
дальность перевозки, называют грузооборотом
(Г).

Экономическим
перегоном называют
участок дороги, в пределах которого
грузонапряженность не меняется.

Поперечный профиль автомобильной дороги: а – ширина земляного полотна; б – проезжая часть; в – бровки дороги; г – обочины; д – кюветы; е – обрезы дорожной полосы.

ком­плекс ин­же­нер­ных со­ору­же­ний, пред­на­зна­чен­ный для обес­пе­че­ния удоб­но­го, не­пре­рыв­но­го и безо­пас­но­го дви­же­ния ав­то­мо­би­лей, а так­же др. ви­дов ко­лёс­но­го транс­пор­та. Для дви­же­ния ав­то­мо­би­лей пер­во­на­чаль­но ис­поль­зо­ва­лись су­ще­ст­во­вав­шие гуже­вые до­ро­ги; с ро­стом ин­тен­сив­но­сти дви­же­ния с 1920-х гг. на­ча­лось строи­тель­ст­во А. д. с ас­фаль­то­вым по­кры­ти­ем. С рос­том ско­ро­стей и гру­зо­подъ­ём­но­сти ав­то­мо­би­лей уве­ли­чи­лись тре­бо­ва­ния к проч­но­сти до­рож­ных кон­ст­рук­ций, их ров­но­сти для обес­пе­че­ния плав­но­сти хо­да. При строи­тель­ст­ве до­рог на­ча­ли со­блю­дать прин­ци­пы ланд­шафт­ной архитектуры – гар­мо­нич­ное со­че­та­ние до­ро­ги с ок­ру­жаю­щим ланд­шаф­том, впи­сы­ва­ние до­ро­ги в рель­еф ме­ст­но­сти, а так­же де­кора­тив­ное озе­ле­не­ние. По мере увеличения ин­тен­сив­но­сти дви­же­ния эле­мен­ты трас­сы А. д. ста­ли про­ек­ти­ро­вать с та­ким рас­чё­том, что­бы не толь­ко обес­пе­чить ус­той­чи­вость ав­то­мо­би­лей, но и соз­дать у во­ди­те­лей оп­ти­маль­ную нерв­но-эмо­цио­наль­ную на­пря­жён­ность, обес­пе­чи­ваю­щую их вни­ма­тель­ность и дли­тель­ную ра­бо­то­спо­соб­ность.

А. д. раз­де­ля­ют по адм. при­над­леж­но­сти (фе­де­раль­ные, тер­ри­то­ри­аль­ные, ве­дом­ст­вен­ные, ча­ст­ные); по дос­ту­пу на них (об­ще­го поль­зо­ва­ния, плат­ные); по функ­цио­наль­но­му на­зна­че­нию (ме­ж­ду­на­род­ные, меж­го­су­дар­ст­вен­ные, ма­ги­ст­раль­ные, ре­гио­наль­ные, ме­ст­ные) и др. На А. д. об­ще­го поль­зо­ва­ния дос­туп ав­то­мо­би­лей не ог­ра­ни­чен, на плат­ных – ус­та­нов­ле­на пла­та, взи­мае­мая с ка­ж­до­го ав­то­мо­би­ля. А. д., со­еди­няю­щие от­но­си­тель­но уда­лён­ные друг от дру­га важ­ные в эко­но­мич. и стра­тегич. от­но­ше­нии рай­оны и пунк­ты и обес­пе­чи­ваю­щие ско­ро­ст­ное дви­же­ние, на­зы­ва­ют­ся ма­ги­ст­раль­ны­ми (см. ).

При­ме­ня­е­мая в разл. стра­нах клас­си­фи­ка­ция А. д. оп­ре­де­ля­ет­ся нац. тра­ди­ци­я­ми, по­ли­тич. и со­ци­аль­но-куль­тур­ны­ми осо­бен­но­стя­ми, а так­же уров­нем эко­но­мич. раз­ви­тия и тех­нич. прог­рес­са. В боль­шин­ст­ве стран А. д. под­раз­деля­ют на 5 ка­те­го­рий в со­от­ве­т­ст­вии с рас­чёт­ной ин­тен­сив­но­стью дви­же­ния. Чем она вы­ше, тем вы­ше ка­те­го­рия до­ро­ги и её тех­нич. ха­рак­те­ри­сти­ки, в пер­вую оче­редь рас­чёт­ная ско­рость дви­же­ния (ско­рость оди­ноч­но­го ав­то­мо­би­ля при бла­го­при­ят­ных ус­ло­ви­ях по­го­ды, су­хой и чис­той про­ез­жей час­ти). Напр., в РФ для А. д. 1-й ка­те­го­рии рас­чёт­ная ско­рость дви­же­ния со­став­ля­ет 150 км/ч, для 5-й ка­те­го­рии – 60 км/ч. В конце 20 в. поя­ви­лась тен­ден­ция к умень­ше­нию макс. рас­чёт­ной ско­ро­сти, ко­то­рая свя­за­на с дви­же­ни­ем плот­ных транс­порт­ных по­то­ков, ко­гда во­ди­те­ли не в со­стоя­нии реа­ли­зо­вать вы­со­кие ско­ро­ст­ные ха­рак­те­ри­сти­ки ав­то­мо­би­лей.

Осн. эле­мен­ты, оп­ре­де­ляю­щие по­пе­реч­ный про­филь двух­по­лос­ной А. д. без раз­де­лит. по­ло­сы на про­ез­жей час­ти: зем­ля­ное по­лот­но (слу­жит для раз­ме­ще­ния про­ез­жей час­ти А. д. и яв­ля­ет­ся грун­то­вым ос­но­ва­ни­ем для до­рож­ной оде­ж­ды), про­ез­жая часть, обо­чи­ны для вре­мен­ной ос­та­нов­ки ав­томо­би­лей; бо­ко­вые ка­на­вы (кю­ве­ты) для от­во­да по­верх­но­ст­ной во­ды от зем­ля­но­го по­лот­на; об­ре­зы до­рож­ной по­ло­сы для раз­ме­щения зем­ля­но­го по­лот­на, пе­ше­ход­ных и ве­ло­си­пед­ных до­ро­жек, зе­лё­ных на­са­ж­де­ний, шу­мо­защит­ных со­ору­же­ний, ли­ний свя­зи, ли­ней­ных зда­ний экс­плуа­тац. служб и т. д. Рас­стоя­ние ме­ж­ду бров­ка­ми ус­лов­но на­зы­ва­ют ши­ри­ной зем­ля­но­го по­лотна. В пре­де­лах про­ез­жей час­ти уст­раи­ва­ют до­рож­ную оде­ж­ду с верх­ним сло­ем, на­зы­вае­мым по­кры­ти­ем. Для бы­ст­ро­го от­во­да во­ды с про­ез­жей час­ти по­кры­тию при­да­ют по­пе­реч­ный ук­лон в сто­ро­ну от оси А. д. На по­во­ро­тах с ма­лы­ми ра­диу­са­ми со­ору­жа­ют ви­ра­жи (од­но­скат­ные ук­ло­ны по­кры­тия к цен­тру кри­вой). Для луч­шей ви­ди­мо­сти гра­ниц про­ез­жей час­ти и ук­ре­п­ле­ния кра­ёв по­кры­тия уст­раи­ва­ют крае­вые по­ло­сы, ко­то­рые име­ют ту же кон­ст­рук­цию до­рож­ной оде­ж­ды, что и про­ез­жая часть, и вы­де­ля­ют­ся ли­ни­ей раз­мет­ки. В мес­тах про­хо­да А. д. че­рез во­до­то­ки, ов­ра­ги, до­ли­ны, уще­лья, а так­же в мес­тах пе­ре­се­че­ния её с др. пу­тя­ми со­об­щения стро­ят ис­кусств. сооружения – мос­ты, во­до­про­пу­ск­ные тру­бы, пу­те­про­во­ды, виа­ду­ки, эс­та­ка­ды, тон­не­ли и др.

Для обес­пе­че­ния безо­пас­но­сти дви­же­ния на А. д. при­ме­ня­ют до­рож­ные зна­ки и ука­за­те­ли, све­то­фо­ры, ог­ра­ж­де­ния, раз­мет­ку, на А. д. с вы­со­кой ин­тен­сив­но­стью дви­же­ния ус­та­на­в­ли­ва­ют­ся ос­ве­ти­тель­ные при­бо­ры и др.

Ос­нов­ные на­прав­ле­ния тех­нич. про­грес­са в строи­тель­ст­ве А. д.: по­вы­ше­ние транс­порт­но-экс­плуа­тац. ка­честв до­рож­ных по­кры­тий, вне­дре­ние бо­лее со­вер­шен­ных тех­но­ло­гий строи­тель­ст­ва, по­вы­ше­ние безо­пас­но­сти дви­же­ния и за­щи­та ок­ру­жаю­щей сре­ды, по­вы­ше­ние на­дёж­но­сти со­ору­же­ний на А. д., по­выше­ние уров­ня об­слу­жи­ва­ния про­ез­жающих.

Различают
классификацию автомобильных дорог и
классифи­кацию, используемую при
нормировании тракторных транспорт­ных
работ.

Классификация
автомобильных дорог.
Существует
два вида
классификации
автомобильных дорог — государственная
и тех­ническая.

По
государственной
классификации дороги
подразделяют по ведомственной
подчиненности, включая общегосударственные,
республиканские,
областные, районные, курортные и
ведомст­венные.

Техническая
классификация автомобильных
дорог подразделяются
по назначению и интенсивности движения
транспортных средств.
По этой классификации имеется пять
технических кате­горий
дорог:

К
дорогам местного значения относят те,
по которым вы­полняют
внутрихозяйственные и внехозяйственные
перевозки. Дороги
для внехозяйственных перевозок соединяют
хозяй­ственные
центры с существующей сетью автомобильных
до­рог.
Внутрихозяйственные дороги располагают
на территории самого хозяйства.

Классификация
сельскохозяйственных дорог при
нормировании тракторных транспортных
работ. Дороги в данном случае подразде­ляют
на три группы:

первая
—
обычные грунтовые дороги, сухие в
хорошем состоя­нии,
снежные укатанные дороги и дороги с
твердым покрытием (асфальтные и
гравийные);

вторая
—
гравийные и щебенчатые (разбитые),
грунтовые и про­селочные
после дождя (мокрые), слегка оттаивающие
после оттепе­лей,
с рыхлым снежным покровом, стерня
зерновых, поле после корнеклубнеплодов
в сухую погоду;

третья
— разбитые дороги с глубокой колеей,
оттаивающая или просыхающая
снежная целина (при перевозке санями),
бездорожье в
весеннюю или осеннюю распутицу.

5.1.
Дорожные условия эксплуатации

Дорожные условия
представляют собой важнейший фактор
внеш­ней среды, в значительной мере
определяющий все основные показа­тели
эксплуатационных свойств автотранспортных
средств: динамич­ность, топливную
экономичность, плавность хода и др.

Влияние дорожных
условий сказывается как непосредственно
в виде силового воздействия опорной
поверхности на колеса автомо­биля,
так и опосредованно через регулирование
скоростного режима движения водителем,
который учитывает изменения параметров
доро­ги и характер складывающейся
дорожно-транспортной обстановки,

Ввиду большого
разнообразия дороги классифицируются
по раз­ным признакам: назначению,
покрытию, интенсивности движения,
расположению, продольному профилю и
др. Основные технические па­раметры
и характеристики сооружаемых дорог
определяются строи­тельными нормами
и правилами (СНиП).

В
соответствии со СНиП 2.05.02-85 все дороги
общей сети страны в зависимости от
расчетной среднесуточной интенсивности
движения делятся на пять категорий,
основные параметры которых приведены
в (табл. 5.1).

Технические
параметры автодорог различных категорий

Дороги
1, 2, 3 и частично 4 категории имеют
капитальные по­крытия в виде
асфальтобетона или цементобетона. При
этом дороги 1, 2 и 3 категорий рассчитаны
на высокие скорости движения и имеют
малое число пересечений на одном уровне
с другими дорога­ми. Благодаря этому
автотранспортные средства имеют
возможность поддерживать высокие
средние скорости движения и не терять
время на торможения, остановки и
последующие разгоны. На дорогах 4 и 5
категорий находят применения облегченные,
переходные и низшие покрытия (табл.
5.1).

С
точки зрения влияния опорной поверхности
на эксплуатаци­онные показатели
работы автомобиля (расход топлива,
среднюю ско­рость движения, предельную
скорость движения на повороте, длину
тормозного пути и др.) важнейшими
параметрами дорожных условий являются:
коэффициент сопротивления качению,
коэффициент сцепле­ния, угол продольного
наклона, радиус поворота, высота и длина
микронеровностей дорожного полотна.
При этом для разных отрезков даже одной
и той же дороги все указанные параметры
принимают различные значения, которые
можно рассматривать как случайные
величины. При выполнении расчетов
обычно используют их средние значения,
но это не дает полной информации о
дорожных условиях. Каждый участок
дороги может быть адекватно охарактеризован
только соответствующий статистическими
распределениями указанных параметров.
На рис. 1.2 и 1.3 в качестве примера приведены
расп­ределения коэффициента сцепления
(<р) и суммарного сопротивления дороги
(Ч1).

Основные типы
покрытий автодорог различных категорий

Как
показывает теоретический анализ и
результаты экспери­ментальных
исследований, изменение технических
параметров дороги значительным образом
сказывается на показателях различных
эксплуатационных свойств автомобиля.
Так, например, при движении по неровной
поверхности (с булыжным или щебеночным
покрытием) рас­ход топлива на 20-З0%
больше, чем при движении по дорогам с
ка­питальным покрытием. Значительно
ухудшается плавность хода авто­мобиля,
т.к. возрастают величины среднеквадратических
виброуско­рений. При этом на участках,
имеющих неровности, водитель вынуж­ден
притормаживать, в результате чего
снижается средняя скорость движения
автомобиля. В итоге все изменения
дорожных условий ска­зываются на
себестоимости перевозок, а также
состоянии грузов и пассажиров. В
частности, как показывает анализ,
себестоимость перевозок по дорогам с
булыжным и щебеночным покрытием в 1,5.
..1,8 раз больше, чем на дорогах с
капитальным.

Учитывая
значительное количество параметров
опорной поверхности и многообразие их
воздействия на показатели эксплуатацион­ных
свойств автомобиля, дороги целесообразно
классифицировать по комплексным
критериям. Такая классификация,
основанная на сово­купности всех
факторов дорожных условий, воздействующих
на автомобиль, разработана НИИАТом. В
соответствии с ней дорожные усло­вия
эксплуатации автомобильного транспорта
делятся на 5 катего­рий условий
эксплуатации (табл.5.3).

Рис.
5.1. Распределение коэффициента сцепления
шин с дорогой:

1
– грунтовая дорога;

Рис.
5.2. Распределение коэффициента
сопротивления дороги:

1
– дорога с твердым покрытием;

3
– грунтовая дорога;

4
– разбитая грунтовая дорога;

Д1- цементобетон,
асфальтобетон, брусчатка, мозаика;

Д2- битумоминеральные
смеси (Щебень или гравии, обработанные
битумом);

Д3- щебень или
гравии без обработки, дегтебетон;

Д4- булыжник,
колотый камень, грунт и малопрочный
камень, обработанные вяжущими материалами;

Д5- грунт, укрепленный
или улучшенный местными материалами,
лежневое и бревенчатое покрытия;

Д6- естественные
грунтовые дороги; временные внутрикарьерные
и отвальные дороги; подземные пути не
имеющие твердого покрытия.

Р1 – равнинный
(до 200 м);

Р2 – слабохолмистый
(от 2ОО до 300 м);

РЗ – холмистый
(от 300 до 1000 и):

Р4 – гористый
(от 1000 до 2000 и):

Р5 – горный (свыше
2000 и).

Как
видно из (табл.5.3), классификация НИИАТ
учитывает не только типы покрытий дорог
(Д,), но и
рельеф
местности (Р-,). а также условия движения,
которые характеризуются совокупностью
факторов, оказывающих опосредованное
влияние (через изменение режима
управляющих воздействий) на скоростной
режим автомобиля, а именно: дорожных
знаков, светофоров, регулировщиков, а
также других участников дорожного
движения. Оказывая значительное вли­яние
на скоростной режим, а P2втотранспортных
средств, условия дви­жения определяют,
прежде всего, такие эксплуатационные
показате­ли автомобилей, как средняя
скорость движения, расход топлива и
количество вредных веществ, выброшенных
с отработавшими газами.

Таким образом, в
реальных условиях автотранспортные
средс­тва эксплуатируются в чрезвычайно
широком спектре дорожных усло­вий,
которые оказывают как прямое, так и
опосредованное влияние на показатели
их эксплуатационных свойств и
эффективность приме­нения.

Огромная площадь
территории Российской Федерации
предопре­деляет разнообразие
климатических условий эксплуатации
автомоби­лей и разные требования к
их конструкции, а также используемым
эксплуатационным материалам (топливам,
маслам, смазкам и др.).

Территория
РФ располагается в средних и высоких
широтах, что предопределяет важнейшие
особенности ее климата – четко выраженную
сезонность и высокую континентальность.
С точки зрения влия­ния
атмосферно-климатических условий на
эксплуатационные свойс­тва автомобилей
можно выделить два основных сезона:
летний и зимний. В отличие от многих
стран мира для РФ, так же, как и для
других северных стран (Норвегия, Швеция,
Финляндия и Канада), и каждое значение
имеет зимний период, что обусловлено
отрицатель­ным влиянием низких
температур на эксплуатационные свойства
ав­томобилей и большой годовой
амплитудой колебания температуры
воздуха. Зима характерна для всей РФ,
причем на большей части ее территории
она имеет значительную продолжительность
и сопровож­дается низкими температурами
воздуха. Особенно продолжителен зимний
период в районах очень холодного (I1)
и холодного (I2)
климата. Так, для представительного
пункта очень холодного кли­матического
района (г. Якутск) средняя продолжительность
зимнего периода составляет 211 суток, а
для холодного климатического ра­йона
(г.Салехард) – 221 сутки, что составляет
соответственно и около 58% и 60% всего
календарного времена года. В целом на
всей территории стран СНГ число дней
в году со средней суточной температурой
воздуха 0°С и ниже составляет в среднем
171 день или 46,8%
календарного
времени года.

Климатические
районы СНГ (ГОСТ 16350-80)

На
территории СНГ кроме районов с холодным
климатом имеются и районы, отличающиеся
малой продолжительностью зимнего
периода и относительно высокими
температурами воздуха. Согласно ГОСТ
16350-60
к таким можно отнести следующие районы:
умеренно теплый (П7),
умеренно теплый влажный (П8)умеренно
теплый с мягкой зимой (П9),
теплый влажный (П10),
жаркий сухой (П11),
очень жаркий сухой (П11).

К основным
атмосферно-климатическим факторам
внешней среды, влияющим на эксплуатационные
показатели автомобилей, относятся,
прежде всего: температура и плотность
воздуха, атмосферное давление, скорость
ветра и осадки.

Температура
воздуха
– это
главный атмосферно-климатический
фактор, влияющий на эксплуатационные
свойства автомобилей. При этом изменение
температуры окружающей среды оказывает
влияние на автотранспортные средства
как непосредственно через изменение
теплового состояния элементов их
конструкции, так и опосредованно. Через
изменение дорожных условий эксплуатации.
Поэтому влия­ний температуры воздуха
весьма велико, а механизм ее воздействия
на эксплуатационные свойства автомобиля
многообразен.

Годовой
ход средней температуры воздуха на
подавляющей части территории СНГ носит
ярко выраженный периодический характер,
что является проявлением высокой
континентальности климата. На рис. 5.3.
в качестве примера приведен годовой
ход температуры воздуха в г. Тюмени.

Рис.
5.3. Средняя температура воздуха в январе
на территории СНГ

Для эксплуатации
автотранспортных средств особое
значение имеют повышения или понижения
температуры воздуха с ее переходом
через 0°С, т.е. оттепели или заморозки,
которые обусловливают обледенение
дорожного полотна и резкое снижение
коэффициента сцепления шин с дорогой,
что сказывается на режиме движения
ав­томобилей.

Наряду
с температурой важное значение имеет
другой показатель состояния воздушной
среды –
скорость
ветра.
Ветер влияет на величину аэродинамических
сил. действующих на автомобиль, и
сказывается на его динамичности,
топливной экономичности и устойчивости.
Анализ районирования территории СНГ
по средней скорости ветра (СНиП
2.01.07-85) показывает, что значительный
ветер (5 м/с и более) наблюдается на
территориях вдоль побережья Северного
Ледовитого и Тихого океанов, а также
в Казахстане, южных районах Российской
Федерации и Украины. На остальной части
СНГ средние скорости ветра относительно
малы. Большая повторяемость штилей и
слабых ветров на огромных территориях,
особенно в ази­атской части, объясняется
преобладанием антициклонической
пого­ды. Она особенно характерна для
Среднесибирского плоскогорья,
Центральноякутской низменности.
Забайкалья, а также долин на Се­веро-востоке.
Так, например, зимой в республике Саха
вероятность штилей и ветров до 2 м/с
составляет 67%, в Оймяконе 90%, в Чите 80%,
Наглядное представление о ветровом
режиме воздушной среды в каждой
географической точке страны дает
гистограмма скорости ветра (рис.1.7).

Атмосферное
давление
воздушной среды подвергается постоян­ным
изменениям (колебаниям) относительно
среднего значения в те­чение всего
времени года. При этом средняя величина
атмосферного давления существенно
зависит от положения местности над
уровнем моря: при увеличении высоты от
0 до 3000 м средняя величина ат­мосферного
давления снижается с 1 до 0,7 Ат. Изменение
атмосфер­ного давления сказывается,
прежде всего, на работе двигателей
внутреннего сгорания. При этом снижение
атмосферного давления вызывает
уменьшение развиваемой двигателем
мощности и повышение удельного
эффективного расхода топлива. Это, в
свою очередь, влечет за собой ухудшение
тягово-скоростных свойств автомобиля
и его топливной экономичности.

С
атмосферным давлением и температурой
тесно связан другой показатель воздушной
среды – плотность воздуха. При этом
измене­ния двух первых вызывают
соответствующее изменение последнего
т.е. плотности воздуха.

Значение
плотности воздуха можно определить по
формуле:

Рв
=
Ро
∙
Р · То
/
Ро
∙

Т (5.1)

где
ре
– плотность воздуха при нормальных
атмосферных условиях, кг/м3;

Ро
– атмосферное давление воздуха,
соответствующее нормаль­ным атмосферным
условиям, МПа:

То
– температура воздуха, соответствующая
нормальным атмос­ферным условиям.
оК;

Рв,
Р, Т – соответственно плотность, давление
и температура воз­духа для расчетных
условий.

Рис.
5.4. Скоростной режим воздушной среды в
различных географических пунктах

Рис.
5.5. Количество суток с жидкими осадками
в различные месяцы года

Для
нормальных атмосферных условий (Р„=
0,1 МПа; Т0=
293°К) рв
= 1,189 кг/м3.
Учитывая широкий диапазон температурных
усло­вий и высоты местности, где
эксплуатируются автомобили, следует
констатировать, что плотность воздуха
в зависимости от времени года и места
эксплуатации изменяется в весьма
широком диапазоне. Это отражается на
процессах наполнения двигателей свежим
зарядом и силе сопротивления воздушной
среды, т.е. сказывается, прежде всего,
на тягово-скоростных свойствах автомобиля
и потреблении топлива.

Осадки
в жидком (дождь) и твердом (снег) виде
представляют собой важнейший
атмосферно-климатический фактор внешней
среда, влияние которых на автотранспортные
средства как в летнее, так и зимнее
время сказывается, прежде всего, через
изменение дорожных условий, которые и
влияют на их проходимость, устойчивость,
ди­намичность и другие эксплуатационные
свойства. На (рис.5.5) предс­тавлены
графики, характеризующие число дней с
жидкими осадками в разные месяцы года
для некоторых представительных пунктов
раз­личных климатических районов.
Как видно из рис.1.8, наибольшая
продолжительность осадков приходится
на четыре летних месяца го­да: июнь,
июль, август и сентябрь. Б эти месяцы
число дней с дождем составляет в среднем
25..-50%. Представление об осадкооб­разовании
в
зимнее
время на той или иной части территории
СНГ дает районирование по весу снегового
покрова, т.е. по весу сне­га, выпавшего
на единицу площади горизонтальной
поверхности. Та­кое районирование
устанавливает СНиП 2.01.07-85. согласно
кото­рому вся территория бывшего
СССР разделяется на 6 снеговых райо­нов.
Нормативные значения веса снегового
покрова на 1 м2
горизонтальной
поверхности указаны в табл.5.5.

Естественная
освещенность земной поверхности
изменяется в широком диапазоне и зависит
от сезона года и времени суток. Ее
влияние на эксплуатационные показатели
автотранспортных средств вызывается,
главным образом, через режим управляющих
воздейс­твий водителя и частично
через изменение сопротивления движению,
лапаемого генератором автомобиля,
обеспечивающем работу сис­темы
освещения.

Таким образом,
атмосферно-климатические условия
эксплуата­ции варьируются в широком
диапазоне и оказывают сложное и
много­образное влияние на показатели
эксплуатационных свойств автомо­биля.

5.3.
Режим управляющих воздействий

Таким образом, в
реальных условиях эксплуатации режим
управляющих воздействий, отражая
назначение и особенности исполь­зования
автомобиля, оказывает большое влияние
на эксплуатацион­ные показатели его
работы. При этом режим управляющих
воздейс­твий, а также дорожные и
атмосферно-климатические условия
экс­плуатации составляют единый
комплекс взаимосвязанных факторов,
определяющих показатели эксплуатационных
свойств автотранспорт­ных средств
и эффективности их использования.

Виды изысканий и порядок разработки проекта

Автомобильные
дороги, как и другие объекты строительства,
строят и реконструируют в соответствии
с разработанной проектно-сметной
документацией. Для составления проекта
строительства проводят соответствующие
изыскания.
Изыскания подразделяют на два вида –
экономические и технические.

Работы
по установлению направлений и мощности
транспортных связей с учетом их развития
в перспективе называют экономическими
изысканиями.
Для проведения изысканий формируют
отдельные группы, в которые включают
инженеров-экономистов, дорожников,
мостовиков, геологов и других специалистов.
Задачей экономических изысканий являются
сбор, обработка, систематизация и анализ
исходных данных для обоснования
народнохозяйственных предпосылок
развития сети автомобильных дорог, для
установления экономической целесообразности
и последовательности строительства и
реконструкции отдельных объектов.

Экономические
изыскания разделяют на комплексные и
титульные. Комплексные
изыскания
необходимы для изучения транспортной
работы, рационального размещения сети
дорог, установления очередности
капитальных вложений в отдельные
маршруты в пределах определенной
территории. Титульные
изыскания
проводят для определения объемов грузо-
и пассажироперевозок при постройке или
реконструкции отдельного дорожного
маршрута – титула.

Экономические
изыскания имеют два периода работы –
подготовительный и полевой.

В
подготовительный
период осуществляют
изучение задания по разработке схемы
развития сети дорог региона, составлению
сметы на производство работ, разработке
программы изысканий, изучение карты
района предстоящих изысканий, изучение
материалов научно-исследовательских
и проектных институтов, сбор в органах
статистических управлений показателей,
характеризующих современное состояние
производительных сил, транспорта и сети
автомобильных дорог и т.д.

В
полевой
период
выполняют следующие работы: составление
списка грузо- и пассажирообразующих
точек (в том числе строящихся и
проектируемых предприятий); составление
перечня автомобильных дорог и подъездов
с характеристикой их технического
состояния; сбор сведений о размещении
и развитии производительных сил, объемах
и направлении перевозок грузов и
пассажиров автомобильным транспортом;
изучение работы автотранспортных
предприятий и сбор показателей,
характеризующих технико-эксплуатационные
аспекты работы автомобильного транспорта;
изучение данных непосредственного
учета движения автомобилей на дорогах;
сбор данных в органах ГИБДД о
дорожно-транспортных происшествиях;
получение материалов для определения
хозяйственных потерь в условиях
существующего состояния сети автомобильных
дорог.

При
составлении схемы транспортных связей
района населенные пункты, колхозы,
совхозы, акционерные общества и другие
предприятия рассматриваются как
отдельные грузообразующие
пункты, а
при составлении схемы транспортных
связей отдельных хозяйств грузообразующими
пунктами являются центральные усадьбы,
фермы, отделения, бригады и т.д.

При
проектировании сети дорог для одного
колхоза или акционерного общества
необходимо учитывать размещение дорог
соседних хозяйств и целесообразность
совмещения дорог, расположенных рядом,
для экономии отводимых под них земель,
а также на их строительство и содержание.

Итогом
экономических изысканий являются
разработка схемы транспортных связей,
а на ее основании – принципиальной
схемы размещения дорог с последующей
корректировкой этой схемы с учетом
местных условий (существующей дорожной
сети, рельефа местности, границ полей
севооборотов, размещения лесных полос,
почвенно-грунтовых, гидрогеологических
и других условий); установление
среднесуточной интенсивности движения,
сравнение вариантов проектируемых
дорог.

Объем
перевозок Q
(грузонапряженность) по отдельным
грузообразующим пунктам устанавливают
по годовым отчетам сельскохозяйственных
предприятий, заготовительных и
торгово-снабженческих организаций. При
этом необходимо учитывать объем
перевозок, связанных с обслуживанием
сельского населения, перевозки пассажиров,
движение личных автомобилей, другие
перевозки, не поддающиеся учету. Поэтому
грузонапряженность рекомендуется
увеличивать на 30%.

Среднесуточную
интенсивность
движения устанавливают на основе данных
о размерах грузонапряженности и структуре
автомобильного парка, выявленных в
результате проведения экономических
изысканий по формуле

где
Q
– грузонапряженность;

К
– коэффициент, учитывающий наличие в
составе движения легковых и грузовых
автомобилей, не перевозящих грузы и
пассажиров (1,15 – 1,25);

q
– средневзвешенная грузоподъемность
автомобиля;

Д – число дней
работы дороги в году;

 –
коэффициент использования пробега
(около 0,6);

 –
коэффициент использования грузоподъемности
(
= 0,8 – 0,9).

Среднегодовую
суточную интенсивность движения
автомобилей используют для экономических
расчетов при сравнении вариантов.

Показателями
экономической эффективности капитальных
вложений при строительстве для обоснования
различных вариантов или решений служат
коэффициент сравнительной эффективности
Е и срок окупаемости вкладываемых в
строительство средств Т, которые
определяют по формулам

где
Э1
и Э2 –
годовые дорожно-транспортные расходы
по вариантам;

К1
и К2 –
капитальные вложения в сравниваемые
варианты.

Можно
сравнивать варианты по минимуму
приведенных сопоставимых затрат.

Pпр
=
EH(Kg
+ Ka)
+ Tp

min,

где
Pпр
– приведенные сопоставимые затраты;

EH
– нормативный
коэффициент экономической эффективности
(ЕH
= 0,12);

Kg,
Ka
– соответственно капитальные вложения
в строительство дороги и подвижной
состав;

Тp
– текущие затраты расчетного года.

Для назначения
категории дороги, определения
геометрических элементов дороги и
назначения дорожной одежды используют
показатель расчетной интенсивности
движения.

Расчетная
интенсивность (Np)
движения
связана со среднесуточной зависимостью

где
Kобобщ.
– обобщенный коэффициент, учитывающий
среднюю грузоподъемность автомобилей,
неравномерность движения по месяцам
года и часам суток, протяженность
экономических перегонов (Kобобщ.
= 1,5 – 1,6).

Вторым
видом изысканий являются инженерно-технические
изыскания. Они состоят из
топографо-геодези-ческих,
инженерно-геологических и
инженерно-гидрометеоро-логических
изысканий. В процессе технических
изысканий
выполняют
следующие виды работ:

1. Детально изучают
на местности трассу, намеченную на карте
в подготовительный период; изучают и
оценивают конкурирующие варианты;
согласовывают положение трассы с
заинтересованными организациями
(землепользователями, эксплуатационниками
инженерных сетей, экологами и т.д.).

2. Закрепляют трассу
на местности путем провешивания линий,
измерения углов поворота, разбивки
пикетажа и съемки плана.

3. Нивелируют трассу
и поперечные профили дорог, проводят
съемку отдельных сложных мест.

4. Собирают данные
для проектирования водоотводных,
дренажных и других искусственных
сооружений.

5. Обследуют грунты
в пределах дорожной полосы и в местах
закладки резервов для возведения высоких
насыпей, обследуют имеющиеся месторождения
природных каменных материалов.

6. Проводят детальные
геологические и гидрологические
обследования участков, опасных для
устойчивости земляного полотна.

7. Собирают данные
для разработки плана организации
строительства и составления сметных
расчетов.

8. Проводят
камеральную обработку данных, полученных
в процессе технических изысканий.

На
основании проведенных экономических
и технических изысканий проектные
организации разрабатывают проектно-сметную
документацию.

2.1.4. Классификация
автомобильных дорог

Автомобильные
дороги классифицируются по двум принципам
– экономическому и техническому.

В
целях разграничения между собственниками
автомобильных дорог полномочий в
вопросах строительства, эксплуатации
и развития сети автомобильных дорог,
упорядочения использования средств,
направляемых на их содержание, ремонт
и реконструкцию, все автомобильные
дороги по экономическому
принципу
классифицируются следующим образом:

1. Дороги общего
пользования, которые находятся на
балансе государственных организаций.
К автомобильным дорогам общего пользования
относятся:

федеральные
дороги, являющиеся федеральной
собственностью;

дороги областного
(краевого) значения;

дороги местного
значения, находящиеся в муниципальной
собственности;

2. Ведомственные
дороги, находящиеся на балансе предприятий
и организаций. Они включают:

дороги промышленных
предприятий, учреждений, организаций
и подъезды к ним;

внутрихозяйственные
дороги колхозов, акционерных обществ
и других сельскохозяйственных предприятий,
соединяющие центральные усадьбы с их
отделениями, животноводческими
комплексами, фермами, полевыми станами
и т.д., а также дороги, соединяющие их с
дорогами общего пользования;

служебные и
патрульные дороги вдоль каналов,
трубопроводов, подъезды к гидротехническим
сооружениям и т.д.;

внутриплощадочные
дороги, расположенные в пределах
производственной зоны (животноводческих
ферм, птицефабрик и т.д);

внутрипоселковые
дороги, расположенные в пределах
селитебной территории населенных
пунктов.

3. Частные дороги,
построенные за счет средств предпринимателей
и владельцев фермерских хозяйств.

Дороги
областного, районного значения, а также
ведомственные (внутрихозяйственные)
образуют сеть местных
дорог.
По
своей
протяженности они составляют до 95% всей
дорожной сети.

Внутрихозяйственные
дороги колхозов, акционерных обществ
(включая подъездные пути к ним, используемые
хозяйствами), по которым перевозят в
основном сельскохозяйственные грузы,
называют сельскохозяйственными
дорогами.

По
техническому признаку дороги общего
пользования подразделяются на 5
технических категорий в зависимости
от расчетной
интенсивности движения
и значимости
дорог согласно СНиП 2.05.02-85 (табл. 45).
Коэффициенты приведения интенсивности
движения транспортных средств к легковому
автомобилю следует принимать по таблице
46.

При
назначении категории дороги расчетную
интенсивность движения определяют на
20-й год, считая с момента завершения
разработки проекта автомобильной
дороги. Каждая категория дороги имеет
различные технические параметры (ширину
земляного полотна, проезжей части,
уклоны, минимальные радиусы кривых в
плане и т.д.)

Основные параметры
дорог общего пользования приведены в
таблице 47.

Сельскохозяйственные
дороги, соединяющие центральные усадьбы
с бригадами, отделениями, животноводческими
комплексами и фермами, полевыми станами,
пунктами заготовок, хранения и переработки
сельскохозяйственной продукции, с
дорогами общего пользования и между
собой, за исключением полевых
вспомогательных и внутриплощадочных
дорог, подразделяются на три категории
(СНиП 2.05.11-83).

Таблица 45.
Классификация автомобильных дорог по
значимости и расчетной интенсивности
движения

П
р и м е ч а н и я. 1. Расчетная интенсивность
в транспортных единицах принимается в
случаях, когда легковые автомобили
будут составлять менее 30% общего
транспортного потока. 2. Категория
подъездных дорог к промышленным
предприятиям назначается в соответствии
с расчетной интенсивностью движения
для дорог I-б
– V
категорий.

Таблица 46.
Коэффициенты приведения

Таблица 47.
Технические параметры автомобильных
дорог

Классификация автомобильных дорог

Европейские
маршруты — часть единой европейской
транспортной системы, имеют префикс E
и номер, частично совпадают с участками
федеральных автомагистралей.

Автомобильные
дороги федерального значения — имеют
префикс M и номер, финансируются из
федерального бюджета.

Автомобильные
дороги регионального значения — имеют
префикс A и номер, финансируются из
бюджетов субъектов федерации.

Автомобильные
дороги межмуниципального значения —
имеют префикс P и номер, финансируются
из муниципальных бюджетов.

Прочие дороги
местного значения — имеют префикс H и
номер.

Перечень автомобильных
дорог общего пользования федерального
значения, а также перечень автомобильных
дорог, необходимых для обеспечения
обороны и безопасности Российской
Федерации (имеющих оборонное либо
специальное значение), утверждается
Правительством Российской Федерации.

В настоящее время,
с 28 сентября 2009, года действуют «Правила
классификации автомобильных дорог в
Российской Федерации и их отнесения к
категориям автомобильных дорог»,
утверждённые постановлением Правительства
России от 28 сентября 2009 г. № 767.

В этом стандарте
применены следующие термины с
соответствующими определениями:

Техническая
классификация автомобильных дорог —
разделение множества автомобильных
дорог по классификационным признакам
на классы и категории:

Класс автомобильной
дороги — характеристика автомобильной
дороги по условиям доступа на неё.

Категория
автомобильной дороги — характеристика,
отражающая принадлежность автомобильной
дороги соответствующему классу и
определяющая технические параметры
автомобильной дороги.

Доступ на
автомобильную дорогу — возможность
въезда на автомобильную дорогу и съезда
с неё транспортных средств, определяемая
типом пересечения или примыкания.

Автомобильные
дороги по условиям движения и доступа
на них транспортных средств разделяют
на три класса:

К
классу «автомагистраль» относят
автомобильные дороги: имеющие на всем
протяжении многополосную проезжую
часть с центральной разделительной
полосой; не имеющие пересечений в одном
уровне с автомобильными, железными
дорогами, трамвайными путями, велосипедными
и пешеходными дорожками; доступ на
которые возможен только через пересечения
в разных уровнях, устроенных не чаще,
чем через 5 км друг от друга.

К
классу «скоростная дорога» относят
автомобильные дороги: имеющие на всем
протяжении многополосную проезжую
часть с центральной разделительной
полосой; не имеющие пересечений в одном
уровне с автомобильными, железными
дорогами, трамвайными путями, велосипедными
и пешеходными дорожками; доступ на
которые возможен через пересечения в
разных уровнях и примыкания в одном
уровне (без пересечения потоков прямого
направления), устроенных не чаще, чем
через 3 км друг от друга.

К
классу «дороги обычного типа» относят
автомобильные дороги, не отнесённые к
классам «автомагистраль» и «скоростная
дорога»: имеющие единую проезжую часть
или с центральной разделительной
полосой; доступ на которые возможен
через пересечения и примыкания в разных
и одном уровне, расположенные для дорог
категорий IB, II, III не чаще, чем через 600
м, для дорог категории IV не чаще, чем
через 100 м, категории V — 50 м друг от
друга.

Автомобильные
дороги по транспортно-эксплуатационным
качествам и потребительским свойствам
разделяют на категории в зависимости
от: количества и ширины полос движения;
наличия центральной разделительной
полосы; типа пересечений с автомобильными,
железными дорогами, трамвайными путями,
велосипедными и пешеходными дорожками;
условий доступа на автомобильную дорогу
с примыканий в одном уровне.

Кроме
того, АД подразделяют по народнохозяйственному
значению и административному подчинению:
магистральные общегосударственного
значения, в том числе для международного
сообщения; магистральные республиканского
значения для сообщения между областями
и центрами республиканского значения;
областного значения, обеспечивающие
связь районов и крупны предприятий с
областными центрами, станциями ж/д,
пристанями; районного значения,
связывающие районные центры, населенные
пункты и крупные местные промышленные
станции и пристани; городские дороги и
дороги населенных пунктов; дороги
промышленных предприятий и дороги
предназначенные для внутрихозяйственных
перевозок.