CC BY
47
УДК 630*377.7(075.8)
ОБОСНОВАНИЕ ДЛИН ПРЯМЫХ ВСТАВОК ИЗВИЛИСТЫХ УЧАСТКОВ ГОРНЫХ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
© В.А. Морковин, С.М. Гоптарев
Ключевые слова: горная лесовозная автомобильная дорога; извилистые участки; ширина проезжей части; ширина обочины; уширение проезжей части; кривая; суммарные приведенные затраты.
Результаты измерения режимов движения автомобилей на горных лесовозных автомобильных дорогах и выполненных технико-экономических расчетов показали, что ширина проезжей части на прямых вставках между круговыми кривыми не обеспечивает удобства и безопасности движения. Необходимо предусматривать ушире-ние проезжей части на прямых вставках между круговыми кривыми: за счет частичного уменьшения ширины обочины или за счет уширения земляного полотна. Уширение прямых вставок между круговыми кривыми экономически целесообразно при их длине не более 120...270 м в зависимости от категории дороги.
На извилистых участках горных лесовозных автомобильных дорог нормативная ширина проезжей части может иметь место лишь на коротком отрезке, составляющем часть прямой вставки между круговыми кривыми. С возрастанием числа кривых в плане на 1 км горной дороги протяженность этих отрезков уменьшается, а при наличии сопрягающихся смежных кривых в плане они и вовсе отсутствуют [1]. Таким образом, непостоянство ширины проезжей части по длине дороги является неизбежным следствием существующего метода устройства уширения проезжей части на криволинейных участках автомобильных дорог, не встречающего существенных возражений при проектировании дорог в равнинной и пересеченной местности с редким расположением кривых в плане. На горных же дорогах с возрастанием извилистости трассы и при малых значениях радиусов кривизны частое изменение ширины проезжей части дороги имеет ряд недостатков:
- возрастает объем проектных работ;
- усложняется технологический процесс строительства дорожных одежд;
- появление зрительных искажений отдельных участков дорог, воспринимаемых водителями как резкое сужение проезжей части, требующее снижения скорости движения автомобиля.
Отрицательный эффект потери зрительной плавности дороги возрастает с уменьшением длины прямой вставки между круговыми кривыми [2, 3]. В целях улучшения транспортно-эксплуатационных качеств горных лесовозных автомобильных дорог при одновременном повышении безопасности движения представляется целесообразным уширение проезжей части не только на длине круговой кривой в плане, но также и на части длины прямой вставки между ними. Для технико-экономического обоснования целесообразности предлагаемого инженерного решения и определения оптимальной длины прямой вставки с уширенной проезжей частью были выполнены наблюдения за режимами движения автомобилей на двухполосных лесовозных автомобильных дорогах в горной местности Краснодарского края, а также проведен анализ распре-
деления отдельных геометрических характеристик плана трассы горных дорог указанного региона.
Обследованные участки расположены на высоте 600.750 м над уровнем моря, дороги имеют усовершенствованный тип покрытия. Показатель извилистости трассы этих участков составляет от 2 до 14 кривых на 1 км дороги.
Обработка результатов наблюдений за скоростями движения автотранспортных средств позволила получить зависимость средней скорости движения от длины прямой вставки между круговыми кривыми, графическое изображение которой представлено на рис. 1.
Из графиков рис. 1 следует, что существенный рост транспортных качеств извилистых участков горных дорог возможен при увеличении длины прямых вставок до 150.200 м. Дальнейшее увеличение длины прямых вставок не дает ощутимого прироста скорости движения.
Для получения зависимости относительной аварийности от длины прямых вставок были использованы результаты ранее выполненного исследования по установлению коэффициента влияния на аварийность числа кривых в плане на 1 км лесовозной автомобильной дороги [1], а также сделана попытка установить связь между такими характеристиками существующих горных дорог обследованного региона, как суммарная протяженность прямолинейных участков дороги в процентах и количество кривых в плане на 1 км, а также средняя длина прямых вставок, которые послужили основой для установления зависимости осредненной длины прямой вставки от количества кривых в плане на 1 км дороги (рис. 2). Таким образом, появилась возможность выявить влияние длины прямой вставки на относительную аварийность, которое отражает график, представленный на рис. 3.
С использованием полученных зависимостей был проведен технико-экономический анализ эффективности уширения проезжей части на прямой вставке между круговыми кривыми с целью определения оптимальных пределов протяженности таких участков. Исходные данные для расчетов: в составе транспортного
потока 34 % легковых автомобилей,Ю 45 % грузовых автомобилей средней грузоподъемности, 12 % тяжелых грузовых автомобилей и автопоездов, 9 % автобусов;
срок суммирования приведенных затрат 35 лет; ежегодный прирост интенсивности движения 6 %.
Средняя скорость движения, км/ч
60
50
40
30
20
50 100 150 200 250 300
Длина прямой вставки, м
Рис. 1. Г рафики зависимости средней скорости движения автомобилей от длины прямой вставки
Суммарная протяженность прямых участков, %
100
80
60
40
20
Количество кривых на 1 км
100 200 300 400
Средняя длина прямых вставок, м
500
Рис. 2. Зависимость суммарной протяженности прямолинейных участков дороги от количества кривых на плане на 1 км (х) и средней длины прямых вставок ( )
Относительное количество происшествий, ДТП/млн.авт-км
0
100
200
300
400
Длина прямой вставки, м Рис. 3. Г рафик зависимости относительного количества происшествий от длины прямых вставок
Глубина выемки, м
Длина прямой вставки, м
Рис. 4. Г раницы применимости уширения проезжей части на прямых вставках между круговыми кривыми для дорог категории 11-в (цифры на кривых величина уширения, м)
Суммарные приведенные затраты определились с учетом автотранспортных расходов, потерь от дорожно-транспортных происшествий, затрат на уширение проезжей части дорог категорий ІІ-в, ІІІ-в, 1У-в соотве-ственно до 9, 8, 7 м в пределах существующей ширины земляного полотна, т. е. за счет сокращения обочин. Кроме того, учитывались затраты на содержание и ремонт уширенной проезжей части. Наблюдается снижение суммарных приведенных затрат при уширении проезжей части на прямых вставках длинной до 200.300 м.
Минимумы суммарных затрат для дорог категорий
ІІ-в и ІІІ-в соответствуют длине участка с уширенной за счет обочин проезжей частью, равной 250.300 м, для дорог категории ІУ-в - 200.250 м. При больших длинах прямых вставок уширение проезжей части ведет к увеличению суммарных приведенных затрат. Для случая уширения проезжей части с увеличением ширины земляного полотна в анализ были включены дополнительные объемы земляных работ, выполняемые на длине уширенных прямых вставок, при глубине выемок до 15 м и с крутизной склона горной местности
равной 50°, соответствующей 85 % обеспеченности. Аналогичные расчеты выполнены для дорог категорий
ІІІ-в и ^-в. Минимум суммарных приведенных затрат обеспечивается при уширении проезжей части на прямых вставках, длина которых не превышает в зависимости от глубины выемки 200.270 м на дорогах категории ІІ-в, а на дорогах категорий ІІІ-в и ^-в их длина не должна превышать соответственно 170 .270 м и 120.230 м (рис. 4).
Уменьшение значений оптимальной длины уширенной прямой вставки с изменением расчетной интенсивности движения связано с уменьшением автотранспортных расходов и потерь от дорожнотранспортных происшествий при относительном постоянстве дополнительных объемов земляных работ на устройство уширения земляного полотна. Результаты измерения режимов движения автомобилей на горных лесовозных автомобильных дорогах и выполненных технико-экономических расчетов позволяют сделать следующие выводы.
Ширина проезжей части на прямых вставках между круговыми кривыми не обеспечивает удобство и безопасность движения на горных дорогах. Необходимо предусматривать уширение проезжей части на прямых вставках между круговыми кривыми:
а) за счет частичного уменьшения ширины обочины, при этом ширина на сохраненной части обочины должна быть не менеее 1,0.2,0 м в зависимости от категории дороги;
б) за счет уширения земляного полотна, величина уширения проезжей части может достигать 3,0...4,0 м.
Уширение прямых вставок между круговыми кривыми экономически целесообразно при их длине не более 120.270 м в зависимости от категории дороги.
Использование предложенных рекомендаций позволяет снизить потенциальную опасность возникновения дорожно-транспортных происшествий, повысить транспортные качества горных лесовозных автомобильных дорог, упростить проектные и строительные работы, а также улучшить зрительную плавность трассы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Курьянов В.К. Транспортные качества лесовозных дорог. Воронеж: ВЛТИ, 1988. 124 с. Деп. в ВИНИТИ 26.05.88 № 9-В88.
2. Афанасьев М.Б. Обеспечение безопасности движения на закруглениях автомобильных дорог. М.: Изд-во ВНИИБД МВД СССР, 1968.
3. Повышение транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог лесопромышленного комплекса / В.К. Курьянов, Д.Н. Афоничев, О.Н. Бурмистрова, А.В. Скрыпников. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2002.
Поступила в редакцию 14 июня 2011 г.
Morkovin V.A., Goptarev S.M. EXPLANATION OF LENGTHENS OF STRAIGHT INSETS OF TWISTING LOTS OF MOUNTAIN TIMBER-CARRYING AUTOMOBILE ROADS The results of measurement of regimes of automobile movement on mountain timber-carrying automobile roads and realized technical and economical calculations showed that the width of passable road on straight insets between circle curves don’t provide the comfort and movement security. It is necessary to foresee the broadening of passable road on straight insets between circle curves: at the expense of partial diminution of width of roadside, or at the expense of broadening of earth’s road bed. Broadening of straight insets between circle curves is economically reasonable at their length no more 120 ... 270 m depending from road category.
Key words: mountain timber-carrying automobile roads; twisting lots; width of passable road; width of roadside; broadening of passable road; total brought expenses.
