Расчетный коэффициент загрузки дороги движением при сда че в эксплуатацию, предусматриваемый при ее проектировании, не должен превышать 0,45—0,55 от ее практической пропускной способности с тем, чтобы к моменту окончания расчетного срока и возникновения потребности в реконструкции дороги он не пре вышал 0,65—0,75. Тем самым создается резерв пропускной спо собности на случай внеплановых интенсивных перевозок, а также сезонных и суточных пиков интенсивности движения.
В отдельных случаях, когда первостепенное значение имеют быстрота и надежность автомобильных сообщений, например на подъездах к крупным международным аэропортам, исходят из меньшей используемой доли пропускной способности. На грузовой дороге, которая в течение всего срока службы будет работать практически при одной загрузке, например, при доставке руды из карьера на обогатительную фабрику, допустимо с самого на чала предусматривать связанные режимы движения, для которых z может составить 0,5—0,6. Соответственно коэффициенту загруз ки Назначают число полос движения на проезжей части.
Строительные нормы и правила на проектирование дорог об щего пользования (СНиП 2.05.02-85) предусматривают на доро гах II—IV категорий две полосы движения. Для обгона исполь зуются полосы встречного движения. При назначении числа полос на многополосных автомобильных магистралях, а также выявле нии мест устройства дополнительных полос движения (на подъе мах, у пересечений и др.) определяют общее число полос дви жения
ЛГе
где N — интенсивность движения, авт/ч, приведенная к легковым автомоби лям; е — коэффициент сезонной неравномерности движения; z — коэффициент за грузки, соответствующий необходимому для данной дороги уровню удобства; N пр —1типичная пропускная способность дороги данной категории.
Новы.е дороги с тремя полосами движения в СССР не строят, так как преимущественное использование третьей полосы для об гона создает повышенную опасность ' столкновения автомобилей. Уширение проезжей части до трех полос движения иногда вы полняют в процессе капитальных ремонтов при сильно возросшей интенсивности движения как временное мероприятие, с увеличе нием впоследствии до четырех полос движения.
6.6. Технические условия на проектирование
Закономерности теории автомобилей позволяют обосновать требования к плану и профилю автомобильных дорог примени тельно к движению каждого определенного типа автомобиля. Од
110
нако, как уже подчеркивалось выше, по дорогам происходит дви жение транспортных потоков автомобилей разных типов, с разной нагрузкой и различной степенью износа, управляемых во дителями, отличающимися друг от друга по психологическим осо бенностям и квалификации. Поэтому для практического руковод ства при проектировании дорог разрабатывают нормы на элементы дороги — технические условия, основанные на тяговых расчетах, исходящих из некоторых осредненных условий движения автомо билей по дороге. При этом учитывают перспективы развития ав томобильного транспорта, определяя тем самым на ряд лет вперед техническую политику в области дорожного строительства.
Нормы учитывают не только динамические качества современ ных автомобилей, но и материальные возможности страны, а так же опыт эксплуатации построенных дорог, показывающий, в какой степени ранее принятые решения удовлетворяют требованиям дви жения. Большое значение для уточнения норм имеют также ма териалы исследования причин дорожно-транспортных происше ствий, вызванных дорожными условиями, в частности неудачным
сочетанием элементов дороги в плане |
и профиле. |
С 1 января 1986 г. проектирование |
дорог ведут на основе |
■Строительных норм и правил «Автомобильные дороги» (СНиП 2.05.02-85), утвержденных Государственным комитетом СССР по делам строительства.
Наиболее сложный и принципиальный вопрос при разработке технических нормативов на проектирование дорог — выбор расчет ной скорости. Движение с высокими скоростями требует спе циально подготовленного пути. Чем выше расчетная скорость дви жения по дороге, тем меньше должны быть по дороге продольные уклоны, больше радиусы кривых.в плане и продольном профиле, совершеннее покрытие. Это всегда связано с возрастанием объе мов земляных работ, особенно в сложных условиях рельефа. Со ответственно резко увеличивается стоимость строительства дорог по мере повышения их категории.
Принцип подхода к техническим условиям на дорожное строи тельство может быть пояснен схемой, показанной на рис. 5.1. Строительные расходы, отнесенные к стоимости 1 т-км перевозки грузов за период окупаемости затрат, тем меньше, чем выше ин тенсивность движения и меньше скорость, обеспечиваемая при постройке дороги. Транспортные расходы на перевозки, наоборот,
тем меньше, чем выше расчетная скорость. На |
графике видно, |
что минимум суммарных расходов при каждой |
интенсивности |
соответствует определенной, наиболее эффективной расчетной ско рости.
До последнего времени при нормировании расчетных скоростей и сравнении вариантов проложения дорог на первое место наря ду со стоимостью строительства ставилось повышение эффектив ности перевозочной работы автомобильного транспорта — увеличе
111
ние скорости. Но высокие скорости связаны с ростом числа до рожно-транспортных происшествий и повышением расхода топлива. В условиях необходимости экономии нефти как ценного сырьй'для химической промышленности в ряде случаев оптимальными будут являться перевозки с экономичной скоростью, при которой расход топлива наименьший. Поэтому в последние годы наблюдается тен денция к снижению расчетных скоростей на дорогах высших кате горий.
Не следует считать разработку технических условий закончен ной. Природные условия СССР весьма разнообразны. В процессе дальнейшего развития теории проектирования дорог, несомненно, будут разработаны самостоятельные технические условия на проек тирование применительно к характерным естественно-историческим районам СССР. Объединяющим элементом этих региональных тех нических условий будет служить постоянная расчетная скорость для дорог разных категорий, обеспечиваемая в течение достаточно длительного периода года.
В ряде районов при назначении ширины проезжей части, осо бенно на дорогах низших категорий, необходимо учитывать движе ние специальных типов сельскохозяйственных и транспортных ма шин. ДлЦ районов с ярко выраженным сезонным распределением перевозок в течение года найдут применение различные методы определения расчетной интенсивности движения. Уточнение данных о водно-тепловом режиме земляного полотна и дорожных одежд даст возможность конкретизировать их конструкции применительно
кхарактерным природным районам.
Всвоей практической деятельности инженер должен ясно пред ставлять себе, что требования любых норм и технических условий отражают уровень наших знаний периода их составления. Их нельзя рассматривать как непреложные законы математики или физики, отступление от которых всегда приводит к ошибкам. Тща тельно анализируя местные природные условия, закономерности движения, особенности новых типов транспортных средств, свой ства местных материалов и т. д., инженер в случае необходимости обязан предложить на рассмотрение органов, утверждающих проекты дорог, обоснованные собственные решения, отличающиеся от нормативных.
Р А З Д Е Л В ТО Р О Й
УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДОРОГ
Глава 7
ВЛИЯНИЕ НА РАБОТУ ДОРОГИ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ
7.1. Природные факторы
Работа автомобильной дороги зависит от воздействия на нее многочисленных природных геофизических факторов, из которых наиболее сильное влияние оказывают климат и гидрологические условия, а также рельеф и почвенно-геологическое строение мест ности.
Влияние отдельных природных факторов на дорогу часто труд но выделить, так как, помимо своего непосредственного воздейст вия на условия строительства или эксплуатации дороги, каждый из них находится во взаимосвязи с другими, ослабляя или усили вая их действие. Поэтому при общей оценке природных условий района проложения трассы дороги их необходимо рассматривать в комплексе применительно к отдельным природно-географическим зонам, характеризующимся определенными сочетаниями природ ных факторов. Следует учитывать перспективы изменения при родных условий под влиянием производственной деятельности человека. Так, например, искусственное орошение часто повышает уровень грунтовых вод и создает более мягкий микроклимат, вы рубка лесов приводит к осушению местности и др.
Рельеф местности обусловливает применяемые при выборе трассы продольные уклоны, необходимость развития линии по склонам, обхода заболоченных и затапливаемых мест. От рельефа местности зависит количество воды, притекающей к малым мо стам и трубам. Водный и температурный режимы земляного по лотна в горной и сильно пересеченной местностях зависят от экспозиции склонов, по которым проложена дорога. Во время строительства дороги особенности рельефа приходится учитывать при выборе способов производства земляных работ и при назначении путей перемещения нагруженных транспортных средств.
113
Условия рельефа отражаются в процессе эксплуатации дороги на стоимости автомобильных перевозок. Крутые подъемы могут вызывать необходимость снижения нагрузок на транспортные средства и повышенный расход топлива. Движение по участкам дорог с большими уклонами опасно при скользком покрытии, осо бенно при гололедице.
Особенности рельефа неразрывно связаны с геологическим строением поверхностных слоев земной коры и должны рассмат риваться в динамике их развития. Наименее устойчивые формы рельефа — песчаные холмы, сланцевые обнажения, крутые грун товые склоны, на которых уничтожен растительный покров,— на столько подвержены процессам эрозии, что они подлежат учету при проектировании дорог. Основные элементы рельефа можно классифицировать следующим образом:
равнины — участки суши со слабо расчлененным рельефом, отличающиеся сравнительно малыми колебаниями относительных высот отдельных точек. При общей ровности поверхности в от
дельных местах возможны местные повышения |
или понижения |
(холмы, котловины, овраги и балки); |
м над уровнем |
холмы — возвышенности, не превышающие 2 0 0 |
|
их подошвы, плавно переходящие в равнину; |
|
горы — более высокие возвышенности, обладающие резко очер ченной подошвой. Переходя одна в другую, горные возвышенности
вытянутой формой образуют горные хребты. |
1 |
Нормативная литература по проектированию дорог рассматри вает элементы рельефа с точки зрения трудности проложения трассы и частоты применения предельных продольных уклонов и кривых малых радиусов. К трудной категории относят пересечен ную местность, прорезанную часто чередующимися глубокими до
линами с разницей отметок долин и |
водоразделов |
более 50 м |
|||
на |
расстоянии |
не более 0,5 км, с |
боковыми глубокими балками |
||
и |
оврагами, в |
отдельных случаях |
с |
неустойчивыми |
склонами. |
Трудными участками горной местности считают участки перева лов дерез горные хребты и горные ущелья со сложными, сильно изрезанными или недостаточно устойчивыми склонами.
Применительно к проектированию дорог могут быть выделены пять категорий рельефа (табл. 7.1).
Чем более сложен рельеф местности, тем большие продольные уклоны приходится допускать при трассировании дороги, тем бо лее извилистой она получается:
Категория сложности рельефа |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
Коэффициент удлинения трас |
1,1 |
1,1—1,15 |
1,15—4,25 |
1,25— |
1,4 |
1,5 |
сы |
Средние объемы земляных работ на дорогах разных категорий при разной сложности рельефа приведены в табл. 7.2.
114