Методика оценки безопасности движения и транспортных качеств автомобильных дорог


Обследование земляного полотна производят на всем протяжении дороги для оценки устойчивости земляного полотна, отвечающей прочности всей дорожной конструкции, требованиям безопасности движения и нормальной эксплуатации дороги автотранспортом.

Работы по сбору данных включают определение размеров и поперечных уклонов земляного полотна, прочностных показателей (модули деформации и упругости), гранулометрического состава, степени уплотнения и влажности грунтов активной зоны земляного полотна, состояния обочин, откосов и т.д.

Особое внимание должно быть уделено участкам, подверженным пучинообразованию.

При обследовании земляного полотна проверяют геометрические элементы и правильность очертания, вычерчивая поперечные профили на всем протяжении дороги примерно через каждые 3 км. На каждом километре берут 6 поперечников (2 стоянки с нивелиром: первая на расстоянии 150 м от начала километра и вторая на расстоянии 150 м до конца километра). Для съемки выбирают наиболее характерные поперечные профили (высокие насыпи, выемки, кривые в плане, населенные пункты, болота и т.д.).

Минимальная ширина поперечного профиля - 20 м в каждую сторону от оси дороги. В населенных пунктах или в местах, ограниченных по сторонам препятствиями, поперечные профили снимаются до возможных границ съемки.

На дорогах в горной местности и на крутых косогорах обязательно снимают поперечники на кривых, где необходимы срезки для обеспечения видимости. При расположении дороги в пределах береговой полосы или долины и неудовлетворительном состоянии земляного полотна поперечники снимают до границ возможного подтопления.

В пределах поперечника при съемке должны быть взяты 5 точек (ось, 2 кромки, 2 обочины) и несколько точек, характеризующих конфигурацию подошвы земляного полотна, резервов и окружающей поверхности земли.

Поперечные профили вычерчивают в отметках либо условных, либо привязанных к существующим реперам в масштабе 1:100. На поперечниках показывают уклоны обочин, проезжей части и крутизну откосов (рис. 46).

Рис. 46. Поперечный профиль дороги

При детальном обследовании земляного полотна на коротких участках (0,2 - 0,5 км) съемку поперечников производят через 20 - 50 м. При большем протяжении расстояние между поперечниками увеличивают.

Соответствие размеров земляного полотна правилам приемки проверяют, составляя таблицы, в которые записывают ширину земляного полотна и обочин, измеренные рулеткой на поперечниках для нивелировки.

Таблица 27

№ п.п.

Местоположение

Ширина земляного полотна

Соответствие правилам приемки

км

+

удовлетворяет

не удовлетворяет

 

 

 

 

 

 

Считается, что если ширина земляного полотна отличается более чем на 20 см от ширины, предусмотренной для соответствующей категории дороги, то должно быть намечено уширение земляного полотна.

Обследование обочин заключается в установлении поперечных уклонов, ровности и обеспеченности водоотвода, ширины, степени уплотнения и укрепления. Результаты обследований сводят в таблицу:

Таблица 28

№ п.п.

Местоположение

Ширина обочин, м

Поперечный уклон обочин, %

Примечание (наличие укрепления, состояние обочин)

км

+

левой

правой

левой

правой

 

 

 

 

 

 

 

 

Допустимы уклоны, отличающиеся от проектных не более чем на ±0,01.

Часто при обследованиях дорог встречаются участки обочин с недостаточными или даже обратными уклонами, которые затрудняют отвод поверхностных вод с дороги и приводят к повышенному влагонакоплению, что снижает устойчивость земляного полотна.

На участках со значительными уклонами обочин в случае отсыпки земляного полотна из супесчаных и песчаных грунтов наблюдается интенсивный размыв обочин. Особенно сильно это проявляется на участках с большими продольными уклонами. Нередки случаи, когда размыв полностью захватывает обочины.

Большое влияние на безопасность и режим движения автомобилей оказывает состояние обочин.

В осенне-весенние периоды, а также после летних затяжных дождей, неукрепленные обочины бывают покрыты грязью и изрезаны колеями, в них застаивается вода. При случайном съезде колес автомобилей, движущихся со значительной скоростью, на такие обочины возможен занос и даже опрокидывание автомобиля. Поэтому водители стараются держаться ближе к середине дороги. Это уменьшает ширину проезжей части, используемую для движения, и создает угрозу столкновения. Подобная картина наблюдается летом на участках дорог с песчаными неуплотненными обочинами.

Наблюдения показывают, что расстояние от места прохода колес до кромки проезжей части на участках дорог с грязными обочинами равно 130 - 160 см, а на участках с песчаными разъезженными обочинами - 100 - 130 см, в то время, как на смежных с ними участках, обочины которых находятся в хорошем состоянии, зазоры между колесом и кромкой покрытия находятся в нормальных пределах 50 - 70 см. При наличии краевых полос шириной 0,5 - 0,75 см, эти зазоры составляют 0 - 20 см. Это доказывает, что устройство краевых полос с точки зрения улучшения транспортно-эксплуатационных показателей дорог и повышения безопасности движения равноценно уширению проезжей части, а укрепление обочины равноценно уширению покрытия на 50 см.

Таким образом, при оценке состояния земляного полотна значительное внимание должно быть уделено обочинам, их ширине, состоянию и определению отметок земляного полотна.

Заложение откосов и отметки земляного полотна, полученные после построения поперечников, сводят в следующую таблицу:

Таблица 29

№ п.п.

Местоположение

Правая сторона

Левая сторона

км

+

высота насыпи

крутизна откоса

высота насыпи

крутизна откоса

 

 

 

 

 

 

 

При насыпях высотой до 3-х метров в местах, где вблизи от дороги отсутствуют деревья или какие-либо препятствия, в целях безопасности движения целесообразно увеличивать заложение откосов до 1:3 или 1:5, так как в этом случае автомобили при угрозе дорожно-транспортного происшествия могут со значительно меньшими повреждениями и жертвами съехать с дороги. При насыпях выше трех метров необходимо устройство ограждений, препятствующих съезду автомобилей с дороги. Откосы таких насыпей могут устраиваться более крутыми.

При обследовании земляного полотна должно быть оценено состояние съездов и пересечений с дорогами местного значения, в особенности их укрепления и длина укреплений, состояние обочин и откосов магистральной дороги на участках съездов, наличие ограждений, водопропускных сооружений и т.д.

Все полученные данные записывают в ведомость:

Таблица 30

Ведомость расположения съездов с дороги

№ п.п.

Местоположение

Вправо

Влево

Рекомендуемые меры

км

+

тип съезда

состояние

тип съезда

состояние

 

 

 

 

 

 

 

 

Обследования дорог на большом протяжении показали, что многочисленные съезды с дорог содержатся в неудовлетворительном состоянии. Съездов, имеющих неровное твердое покрытие, на котором грязь стряхивается с колес при въезде автомобилей с грунтовых дорог, немного, а там, где они есть, длина укрепления составляет всего лишь от 5 до 30 м, что при суглинистых и глинистых грунтах совершенно недостаточно.

На таких участках дорог после дождей на покрытие натаскивается колесами грязь, образующая слой жидкой глинистой смазки, что приводит к понижению сцепления колес автомобилей с покрытием и соответствующему снижению безопасности движения.

Из-за непродуманного расположения съездов на дорогах автомобили, сворачивающие с дороги в необорудованных местах, образуют так называемые дикие съезды на полевые дороги, летние пути и улицы населенных пунктов, портя откосы и обочины магистральных дорог.

Для повышения безопасности движения и улучшения транспортно-эксплуатационных качеств дорог необходимо укреплять съезды и переезды с местными дорогами. Длину укрепления, в зависимости от типа грунтов съездов принимают согласно табл. 31.

Таблица 31

Тип грунта

Длина укрепления, м

Черноземы, глины и тяжелые суглинки.........................................

200

Прочие грунты, кроме песчаных и супесчаных...........................

100

Песчаные и супесчаные...................................................................

50

§ 22. ОБСЛЕДОВАНИЕ ГРУНТОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Прочность и долговечность дорожной одежды во многом предопределяется прочностью и устойчивостью земляного полотна.

Одним усилением дорожной одежды нельзя обеспечить достаточную прочность реконструируемой дороги.

При реконструкции дороги повышение прочности дорожной одежды более сложно, чем при строительстве новой дороги, так как к подлежащим учету природным факторам добавляются разнообразные конструкции существующего земляного полотна и дорожной одежды.

В связи с этим большое значение приобретают грунтовые обследования, особенно на пучинистых участках и участках с неудовлетворительным состоянием проезжей части (трещины, просадки и т.д.).

При грунтовых обследованиях ставится задача определить гранулометрический состав грунтов земляного полотна, физико-механические характеристики и степень уплотнения, абсолютную и относительную влажность, а также установить уровень грунтовых вод.

Обследование грунтов проводят в два этапа: полевой и лабораторный.

Полевой этап заключается в визуальном осмотре грунтов земляного полотна на обочинах и откосах, в закладке шурфов глубиной до 2-х метров и буровых скважин, в отборе проб грунта с определением его объемного веса и влажности.

В лаборатории определяют гранулометрический состав грунта, его весовую и оптимальную влажность, оценивают степень уплотнения грунта.

Ориентировочное представление о грунтах земляного полотна можно получить по продольному профилю, анализируя на месте способы возведения земляного полотна. При небольших рабочих отметках и наличии рядом с дорогой резервов, грунты земляного полотна соответствуют верхним горизонтам придорожной полосы.

На участках продольной возки грунты верхней части насыпи чаще всего аналогичны грунтам основания дорожной одежды в выемке.

При обертывающем продольном профиле шурфы в земляном полотне следует закладывать в соответствии с изменением гидрогеологических условий местности.

Данные о пучинистых участках должны быть получены в дорожно-эксплуатационных организациях. При закладке в таких местах шурфов нужно учитывать, что часть пучин вызвана неправильным размещением грунтов в земляном полотне в виде линз или карманов. Поэтому шурф, заложенный даже на небольшом расстоянии от пучинистого места, может дать неправильное представление о грунтовых условиях. Целесообразно оценивать состав грунтов бурением непосредственно на пучинистом участке.

Шурфы или буровые скважины при детальных обследованиях закладывают обычно через каждые 100 м с каждой стороны земляного полотна вплотную к кромке проезжей части. Разрез шурфа вычерчивают в масштабе 1:20 или 1:25 с указанием всех слоев дорожной одежды и характерных слоев земляного полотна (рис. 47).

Рис. 47. Разрез шурфа

Взятые из шурфа пробы грунта должны характеризовать все слои (горизонты) активной зоны земляного полотна. В тех шурфах, где невозможно выделить характерные слои грунта, образцы берут из 3-х разных горизонтов (0,30 - 0,50 м, 1,0 - 1,2 м, 1,5 - 1,7 м).

Как правило, должны быть взяты пробы для нескольких видов анализа (естественная влажность, объемный вес, гранулометрический состав, пластичность и т.д.), с целью получения полной характеристики грунта данного слоя.

Гранулометрический состав является одним из основных физических показателей грунта, определяющих дорожно-строительные свойства для возведения земляного полотна и устройства дорожной одежды. Даже не имея точного процентного содержания частиц грунта разных фракций, по наименованию грунта можно ориентировочно оценить эффективность его работы в земляном полотне и основании дорожной одежды.

Для точной оценки инженерно-строительных свойств грунтов необходимо знать их гранулометрический состав, влажность грунта в сооружении и степень уплотнения.

Имеется ряд способов лабораторного определения гранулометрического состава грунтов, заключающихся в расчленении навески грунта на составляющие ее элементы по крупности.

Для ориентировочной оценки при дорожных обследованиях наибольшее распространение получили метод Рутковского и ситовой способ. Метод Рутковского неприменим для анализа засоленных грунтов.