Строительство автомобильных дорог

Для оценки технического состояния автодорог в настоящее время очень часто применяется метод сравнения фактических значений показателей разных параметров (например, геометрических параметров плана и продольного профиля, прочности дорожных одежд, ровности покрытия, шероховатости и др.) с нормативами. Более подробно указанные методы рассмотрены в предыдущих пунктах данной главы.
Метод оценки состояния дороги путем сравнения фактических значений показателей с нормативными показателями отличается своей простотой и возможностью оценки состояния дороги по любому набору этих показателей. Однако в настоящее время состояние дороги оценивается более 40 показателями и выбрать рациональную стратегию ремонтных работ на отдельных ее участ­ках при сравнении участков одновременно по всем показателям бывает весьма затруднительно.
Для устранения указанного недостатка применяют методы оценки, когда абсолютные или относительные количественные показатели состояния дороги переводятся в баллы. И тогда итоговая оценка состояния дороги производится по сумме или остатку баллов.
Комбинированный метод оценки состояния дороги позволяет оценивать дорогу не только как инженерное сооружение, но и как инженерно-транспортное сооружение, предназначенное для обеспечения удобного и безопасного движения автомобилей с вы­сокими скоростями и установленными нагрузками.
Достоинством комбинированного метода является то, что в нем наряду с техническими показателями оцениваются и транс-портно-эксплуатационные свойства дорог. При данном методе, однако, каждый показатель оценивается раздельно со своими нормативными требованиями. По итогам оценки на каждом участке дорог анализируется от 20 до 80 показателей. Это затрудняет анализ, усложняет возможность делать вывод о состоянии дороги и назначать необходимые ремонтные мероприятия. Это большой недостаток комбинированного метода оценки состояния дороги.
Для упрощения решения указанной задачи применяют различные способы экспертной оценки весовых коэффициентов (коэффициентов важности, приоритетности), разделение работ на главные и второстепенные.
Широко используется методика определения индекса эксплуа­тационной надежности покрытия, которым оценивается ровность покрытия, протяженность раскрытия асфальтобетона (трещин) и площадь ямочного ремонта на 1000 м2 площади покрытия и среднюю глубину колеи. Так, ГОСТ Р 50597-93 устанавливает предельно допустимые значения по вышеуказанным повреждениям проезжей части на дорогах и улицах согласно их группам. По таким показателям часто планируются ремонтные работы покрытия без учета его сцепных качеств, прочности, состояния обочин, откосов, ширины проезжей части и др.
Методика оценки состояния дорожного покрытия по индексу эксплуатационной надежности используется в системе управления эксплуатации покрытий автомобильных дорог.
А.П. Васильевым на основании многолетних исследований разработана и предложена методика комплексной оценки состояния дорог по их эксплуатационным свойствам.
Цель методики заключается в определении степени соответствия фактических значений транспортно-эксплуатационных показателей (ТЭП) нормативным данным. В их числе: обеспечение дорогой скорости, удобства и безопасности (БД) движения, пропускная способность и уровень загрузки, способность пропу­скать автомобили и автопоезда с габаритами, осевой нагрузкой и общей массой, установленными для соответствующих категорий дороги, а также экологическая безопасность, эстетические и эрго-нометрические свойства.
Под качеством дороги понимают степень соответствия по­казателей технического уровня, эксплуатационного состояния, инженерного оборудования и обустройства, а также уровня со­ответствия дороги нормативным требованиям дороги данной технической категории. Оценку ТЭК показателей дорог принято выполнять для сложных условий их работы — осенне-весенних периодов с использованием двух основных критериев — показателя качества и состояния дороги и коэффициента обеспеченности расчетной скорости.
Показатель качества и состояния дороги (П) включает показатели ТЭК состояния (КП), инженерного оборудования и обустройства (К0б) и эксплуатационного состояния дороги (Кэ). Показатель качества и состояния дороги определяется по формуле
П = КП • Коб • Кэ. (11.24)
Для новых или реконструированных дорог в момент сдачи их в эксплуатацию Кэ = 1. В настоящее время корреляционных зависи­мостей скорости, БД или других показателей от элементов инже­нерного оборудования и обустройства дорог, а также от уровня их эксплуатационного содержания не установлено. Поэтому принято их влияние оценивать коэффициентами, понижающими или по­вышающими комплексный показатель качества в ограниченных пределах.
Показатель транспортно-эксплуатационного состояния (ТЭС) дороги включает оценку всех элементов и характеристик дороги, которые непосредственно влияют на скорость движения, допустимую осевую нагрузку и полную массу автомобилей и БД. Это влияние может быть описано корреляционными зависимостями скорости от фактических значений показателей дороги при определенных состояниях ее поверхности. Значения показателя (в долях единицы) вычисляются как отношение фактических значений обеспеченных этой дорогой показателей к нормативным значениям показателей дороги данной категории. Значения КП находятся в пределах 0,1—1,25 и более. Состояние дороги считается нормальным, если ее параметры и характеристики обеспечивают ТЭС не ниже нормативного, т. е. КП>К. В России значения КПП приняты в соответствии со СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» и «Технических правил ремонта и содер­жания автомобильных дорог ВСН 24-88».
Допустимым, но требующим улучшения, считается такое со­стояние дороги, при котором ее параметры обеспечивают значение показателя ТЭС в осенне-весенний период ниже нормативного, но не ниже предельно допустимого (КПН > КП > КПпр).
Недопустимыми, требующими немедленного ремонта или ре­конструкции, считается такое состояние дороги, при котором ее параметры и характеристики обеспечивают значение показателя ТЭС в осенне-весенний период ниже предельно допустимого, т. е.
кп<кппр.
Согласно вышеуказанным СНиП и ВСН в табл. 11.5 приведены нормативные КПН и предельно допустимые КПпр значения показа­теля ТЭС дорог.

Показатель фактического ТЭС состояния участка дороги опре-делязтся по формуле
*Ф/=||^ (И-25)
где КЦ — фактическое значение комплексного показателя ТЭС; КПН — нормативное значение того же показателя. 
Эксплуатационное состояние дороги соответствует требованиям, когда Кад= I.
Показатель инженерного оборудования и обустройства дороги (К0б) определяется по коэффициенту дефектности соответствия инженерного оборудования и обустройства дороги (Дио). Под де­фектностью соответствия понимают отсутствие, недостаточное количество или несоответствие нормативным требованиям к кон­струкции и размещению элементов инженерного оборудования и обустройства дороги.
Коэффициент дефектности соответствия инженерного обо­рудования и обустройства определяют на основании результатов обследования дорог по формулам: Д +Д
Дио= д? . (П.29)
Дд=Дд1+Дд2+Дд3, (11.30)
Дм=Дм1+Дм2+Дм3+Дм, (11.31)
где Дд1...Дд3 — частные коэффициенты дефектности соответствия элементов обустройства, функциональное влияние которых распространяется на значительное протяжение дороги (площадки отдыха, АЗС, мотели и кемпинги); Дм1---Дм4 — частные коэффициенты дефектности соответствия элементов инженерного оборудования, функциональное влияние которых распространяется на короткий отрезок дороги (пересечения, въезды и переезды, автобусные остановки, ограждения, тротуары и пешеходные дорожки в населенных пунктах). На автодорогах с интенсивностью движения до 1000 авт./сут допускается не учитывать АЗС, мотели и кемпинги. В этом случае в формуле (11.29) учитывается только 5 слагаемых и в знаменателе ставится цифра 5 вместо 7.
Коэффициент дефектности соответствия элементов обустройства, влияющих на значительное протяжение дороги Дд, определяют для всей дороги или для каждого характерного участка, если она состоит из участков разных категорий.
Частный коэффициент Дл1 определяют по наличию и соответ­ствию техническим требованиям площадок отдыха по формуле
Дд1=-f-^, (11.32)
где /нп — нормативное расстояние между площадками отдыха, км;
я* — фактическое число площадок на данной дороге, параметры которых соответствуют техническим требованиям;
L — длина всей дороги или участка ее, км.
Если фактическое число площадок отдыха превышает норма­тивное и /нп - я* > L, принимают значение Дд1 = 0.
Частный коэффициент Дй2 определяют по наличию и соответ­ствию техническим требованиям параметров АЗС, а коэффициент Ддз — техническим требованиям параметров мотелей и кемпингов на дороге. Расчет коэффициентов Дя2 и Дд3 производят так же, как и коэффициент Дд1. 
Коэффициент Дм1 определяют по соответствию техническим требованиям параметров пересечений и примыканий автомобильных дорог в одном и в разных уровнях, а также пересечений автодорог с железными дорогами по формуле
N-N l
Дм1="~7\Г^' °L3)3)
где N — число пересечений и примыканий, выездов и переездов на данном километре дороги;
NH — то же, соответствующих всем нормативным требованиям.
При отсутствии пересечений и примыканий на данном участке дороги Дм1 = 0. Неорганизованные съезды и переезды, пересечения с улицами и въездами во дворы в населенных пунктах при оценке не учитываются.
Частный коэффициент Дм2 определяют по соответствию техни­ческим требованиям параметров автобусных остановок на данном километре дороги. Вычисления проводят аналогично Дм1 по фор­муле (11.33).
Частный коэффициент Дм3 определяют по наличию и соответ­ствию техническим требованиям дорожных ограждений на каждом километре дороги по формуле
Дмз=^> (П.34)
'н
где /н — требуемая по нормам протяженность ограждений в одну линию на данном километре дороги, м; /ф — фактическая протяженность, м.
Если /ф > /н или по нормам ограждение не требуется, то прини­мают^ = 0.
Частный коэффициент Дш определяют по наличию и соответ­ствию техническим требованиям тротуаров и пешеходных дорожек вдоль дороги в населенных пунктах. Расчет Дш производят по аналогии с Дм3.
Итоговый коэффициент (Дио) дефектности соответствия ин­женерного оборудования и обустройства определяют для каждого километра дороги. Рассчитывают вначале Дд по формуле (11.30) для значительного протяжения дороги и принимают его для всей дороги или ее участка. Затем к полученному значению для каждого километра добавляют поправку значения дефектности по локальным элементам инженерного оборудования^ на этом километре, вычисленному по формуле (11.31), получая, таким образом, Дио по формуле (11.29). Значения показателя инженерного оборудования и обустройства дороги (К0б) на каждом километре принимают в за­висимости от величины Дш в соответствии с рис. 11.3 и учитывают в линейном графике оценки качества и состояния автомобильной дороги.

За нормативную величину показателя инженерного оборудования и обустройства принимают Коб = 1, который обеспечивается при наличии и соответствии техническим требованиям всех элементов инженерного оборудования и обустройства дорог, предусмотренных действующими нормативно-техническими документами. Фактическое значение Коб обычно составляет 0,85-1,0.
Однако при несоблюдении нормативов инженерного обустрой­ства автодорог обобщенный показатель качества автодорог может снизиться до 5% для дорог низших категорий и до 15% для дорог высоких категорий. Таковы диапазоны, установленные в России.
По результатам визуального осмотра выставляется оценка в баллах 5; 4; 3; 0 в зависимости от выявленных дефектов по зем­ляному полотну и водоотводу, дорожной одежде, искусственным сооружениям, обстановке и инженерному оборудованию, озеле­нению и обустройству. 
Средняя величина оценки качества текущего ремонта и^содер-жания дороги по каждому километру вычисляется по формуле
p=pl+p2+p,+p.+p<t (1U5)
где Рь Р5 — соответственно показатели качества текущего ремонта и содержания в баллах по каждому основному элементу дороги.
Полученную оценку качества затем по графику (рис. 11.4) пере­водят в показатель эксплуатационного содержания дороги.

Показатель эксплуатационного содержания дороги (Кэ) опреде­ляют по результатам оценки качества текущего ремонта и содер­жания дороги по следующей формуле:
где П — обобщенный показатель качества и состояния дороги.
При Кд > 1 дорога полностью соответствует нормативным тре­бованиям. Изменение обобщенного показателя Д77 вычисляют по формуле
АП = --??-.100%, (11.37)
где IP и IP — обобщенные показатели качества и состояния дороги на конец и на начало рассматриваемого периода. Нормативные и предельно допустимые значения 77* и IP должны приниматься равными значениями ТЭС, т. е. IP = КПН и IF = А77п. Функционирующая автодорога соответствует требованиям к каче­ству, если 77 > 77"; требует улучшения, если Пн> П> IP ; требует немедленного ремонта или реконструкции, если П < IP.
Оценка дороги может быть выполнена по показателю КП, по показателю К0б или по показателю Кэ.
Обобщенный показатель качества и состояния дороги находят в следующей последовательности:
• определяется показатель ТЭС на каждом характерном участке дороги, а затем строится линейный график и среднее значение показателя (КП) для данной дороги;
• определяют показатель (Коб)',
• определяют показатель (КЭУ,
• определяют обобщенный показатель качества и состояния (77) на каждом участке дороги.
Для определения вышеперечисленных показателей предварительно собирается следующая необходимая информация:
• категория дороги, интенсивность и состав движения;
• тип покрытия и его состояния по дефектности, прочность дорожной одежды, ровность и сцепные качества покрытия;
• ширина проезжей части, краевых укрепленных полос, ширина и тип укрепления обочин, число полос движения и ширина разделительной полосы;
• величина продольных уклонов, радиусов кривых в плане и наличие виражей, дальность видимости поверхности дороги — расстояние видимости предмета высотой 0,2 м;
• наличие и состояние элементов инженерного оборудования и обустройства дороги;
• габариты, грузоподъемность и эксплуатационное состояние мостов и путепроводов;
• данные о ДТП, в том числе по дорожным условиям.
Для определения показателя эксплуатационного содержания необходима также информация о качестве текущего ремонта; и содержания дороги.
Необходимые сведения получают как путем обследования (из­мерения и наблюдения), так и при изучении технической доку­ментации о строительстве и эксплуатации дороги.
Все показатели оценки качества и состояния дорог являются основой для планирования работ по повышению технического уровня и эксплуатационного состояния дорог.
Динамика изменения показателей может служить основанием новой оценки эффективности деятельности дорожных организаций.