3.
ВЛИЯНИЕ
СТЕПЕНИ
РОВНОСТИ
ДОРОЖНОГО
ПОКРЫТИЯ
НА
ТЕХНИКО
-
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ АВТОТРАНСПОРТА
Техническое и эксплуатационное состояние автомобильных дорог, эффективность работы транспорта
характеризуются
,
в целом АДК
:
-
эксплуатационными показателями, к которым относят годовой объем перевозок, интенсивность, состав
и скорость движения, пропускная способность дороги, производительность автопоезда, себестоимость
перевозки, удельные трудозатраты и др.;
-
техническими показателями, определяющими
состояние, ровность, шероховатость, сцепные качества,
износостойкость и работоспособность дороги;
-
показателями надежности, проезжаемости, безопасности движения, сроком службы и прочностью
дорожной одежды.
Из всех перечисленных показателей важнейшим является ровность покрытия, от которого зависит
скорость движения автопоездов по дороге, динамика воздействия колес подвижного состава на дорогу, расход
топлива и смазочных материалов, себестоимость перевозки груза. Поэтому обеспечение ровности дорожного
покрытия должно являться одной из наиболее главных задач дорожников
-
эксплуатационников.
Ровность дорожного покрытия оценивается локальным отклонением поверхности контакта колес
автомобиля от геометрически идеальной плоскости. Однако в связи с тем, что неровности
поверхности покрытия
носят случайный характер, их обычно описывают осциллирующими гармоническими функциями и оценивают
методами математической статистики. Для характеристики ровности дорожного покрытия используют
международный показатель ровности индекс ровности IRI (табл. 1 и 2)
[12, 13, 14],
имеющий единицу измерения
м/км.
Таблица 1
Нормативные требования к ровности различных категорий дорог по IRI
Страна,
место
использования
показателя IRI
Характеристика ровности
Значение IRI, м/км
Международный
эксперимент
(Мировой банк, Бразилия, 1982 г.)
Взлетно
-
посадочные полосы в аэропортах и
высокоскоростные автомобильные дороги
От 0,8 до 1,3
Новые дорожные покрытия
От 1,3 до 3,3
Эксплуатируемые автомобильные дороги
От 2,3 до 5,5
Бельгия, 1984 г.
Класс А. Очень хорошая ровность
До 2
41
А. Мухитдинов, А. Халмухамедов
Продолжение таблицы 1
Таблица
2
Требуемые значения ровности дорожного покрытия для автомобильных дорог
Образование неровностей
покрытий проезжей части происходит в результате возникновения необратимых
деформаций в слоях дорожной одежды; выбоин на покрытии (из
-
за усталостных явлений в слое покрытия и
местного разрушения их в связи с плохим сцеплением вяжущего с каменным материалом) и из
-
за неравномерного
износа покрытия.
По данным Р. В. Ротенберга [
15]
при эксплуатации автомобилей на дорогах с неровной поверхностью
средняя
скорость движения снижается на 40
-
50%, межремонтный пробег
-
на 34
-
40%, расход топлива
увеличивается на 50
-
70%, производительность работы транспорта снижается на 32
-
36%, себестоимость
перевозок возрастает на 50
-
60%. На неровной дороге динамическое воздействие на нее увеличивается в 1,5
-3,0
раза.
Неровности приводят в колебательное состояние автомобиль. При колебаниях кузова 0,7
-
4,0 Гц
пассажиры испытывают неприятное ощущения, а при 5
-
20 Гц создаются опасные ситуации [
15].
В результате проведенных исследований выделены основные факторы, влияющие на ровность покрытия,
и факторы, на которые влияет ровность покрытия (табл. 3).
Таблица 3
Основные факторы, влияющие на ровность покрытия, и факторы, на которые влияет ровность покрытия
Факторы
влияющие на ровность покрытия
на которые влияет ровность покрытия
Прочность дорожной одежды
Скорость, утомляемость водителя
Прочность земляного полотна
Производительность
Тип покрытия
Себестоимость перевозок, экономический эффект
Качество проекта и материала
Износ шин, покрытия
Качество строительства и ремонта
Расход топлива
Климатические условия
Амортизация подвижного состава
Грунтово
-
гидрологические условия
Безопасность движения, комфорт движения
Интенсивность движения
Срок службы дороги, динамическое воздействие транспорта
Состав движения
Коэффициент прочности
Своевременность ремонта
Модуль упругости (деформации)
В результате проведенных исследований установлены закономерности изменения скорости движения
автопоездов от степени ровности покрытия дорожных одежд; установлена интенсивность изменения скорости
движения от состояния (повреждения) дорожного покрытия (рис.
2).
Так, при повреждении покрытия на 10% скорость движения (при расчетной скорости движения 16,7 м/с)
составит 12,5 м/с (уменьшение на 25%), а при повреждении покрытия на 20%
-
10 м/с (уменьшение на 40%), при
повреждении покрытия на 50% скорость движения составит 6,25 м/с [
15
]. Производительность автомобилей при
перевозке груза снижается на 45
-
50% в зависимости от категории дороги и типа покрытия.
Транспортная составляющая себестоимости перевозки груза прямо пропорциональна состоянию
Класс В. Хорошая ровность
От 2 до 4
Класс C. Хорошая ровность
От 4 до 6
Класс D. Плохая ровность
От 6 до 8
Класс E. Очень плохая ровность
Более 8
Порог вмешательства
Более 6
Швеция, 1988 г.
Очень хорошая ровность
До 1,5
Хорошая ровность
От 1,5 до 2,5
Средняя ровность
От 2,5 до 3,5
Удовлетворительная ровность
От 3,5 до 4,5
Неудовлетворительная ровность
>4,5
Международный
эксперимент
FILTER
(PIARC,
Нидерланды,
Германия, 1998 г.)
Хорошая ровность
До 1,5
Средняя ровность
От 1,5 до 3,5
Плохая ровность
Более 3,5
Категория автомобильной дороги
Предельно допустимые показатели IRI м/км
при приёмке в эксплуатацию
при эксплуатации
IА+IБ
1,4-1,6
3,0
II
1,7-1,8
3,5
III
2,0
4,5-5,0
IV
2,6
5,0-5,5
Повышение эффективности функционирования автодорожного… 42
автомобильных дорог. Не
менее важными показателями являются дополнительные затраты мощности и расход
топлива на преодоление неровностей. Также установлено, что указанные затраты зависят не только от высоты
неровностей, но и от их длины.
Проведенные расчеты мощности, затрачиваемой на преодоление неровностей дорожного покрытия в
зависимости от степени ровности и скорости движения, показывают, что с увеличением длины неровностей ее
дополнительные затраты резко возрастают.
Рис. 2. Изменение скорости движения (1) и ее интенсивности
(2) от процента повреждения дорожного
покрытия
[15]
|
