МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ РСФСР

Утверждены

Министерством автомобильных дорог

РСФСР 20.03.79 г,

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО УКРЕПЛЕНИЮ ОБОЧИН АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ВСН 39-79
Минавтодор РСФСР

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1980

Содержание

Указания предназначены для выбора материалов и конструкций укрепления обочин автомобильных дорог. Они составлены на основе проверенных в производственных условиях «Типовых решений укрепления обочин автомобильных дорог» и «Рекомендаций по укреплению обочин автомобильных дорог» с учетом положений действующих нормативных документов по проектированию, строительству, ремонту автомобильных дорог, а также организации и обеспечению безопасности движения на них. При разработке Указаний использованы результаты исследований МАДИ, Союздорнии, Гипродорнии и Госдорнии.

Предназначены для инженерно-технических работников, занимающихся строительством и содержанием автомобильных дорог.

Указания разработаны в Гипродорнии кандидатами техн. наук Ю.Р. Перковым, А.П. Васильевым, канд. эконом. наук В.А. Ногаем, инж. Е.Н. Ивановой совместно с сотрудниками МАДИ д-ром техн. наук проф. А.Я. Тулаевым, ассистентом В.И. Кургановым и сотрудником Союздорнии канд. техн. наук А.И. Рувинским.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Настоящие указания разработаны в дополнение соответствующих глав СНиП II-Д.5-72 и СНиП III-40-78 и предназначены для выбора конструкций укрепления обочин, материалов и технологии производства работ строящихся реконструируемых и эксплуатируемых автомобильных дорог.

1.2. Укрепленные обочины ограничивают попадание влаги в земляное полотно, предохраняют проезжую часть от загрязнения и разрушения, обеспечивают более полный перенос снега, облегчают содержание дороги и организацию движения во время ремонтных работ.

Укрепление обочин выполняют для повышения скорости, удобства и безопасности движения, а также для повышения пропускной способности автомобильных дорог.

1.3. В неблагоприятных грунтовых и климатических условиях, к которым относится 3-й тип местности по условиям увлажнения при земляном полотне, сложенном из грунтов группы С (см. табл. 2.5), одновременно с укреплением обочин принимают меры по защите земляного полотна от поверхностных вод путем использования материалов, обеспечивающих прочность обочин и гидроизоляцию земляного полотна, или путем устройства влагонепроницаемых экранов (см. п. 3.8).

1.4. Ширина и конструкция укрепления обочин назначаются с учетом влияния погодно-климатических факторов на характер, вероятность и продолжительность неблагоприятного состояния поверхности дорог и условия движения автомобилей. При этом особое значение имеет продолжительность зимнего и переходных (осеннего и весеннего) периодов, когда укрепленные обочины работают наиболее эффективно. В соответствии с этим территория СССР разделяется на зоны (рис. 1.1).

Зона I с расчетным зимним периодом включает районы с его продолжительностью 125 дней в году и более. Эта зона состоит из трех подзон:

подзона IА - продолжительность зимнего периода составляет 180-260, а переходных периодов 20-60 дней; подзона IБ - продолжительность зимнего периода составляет 140-180, а переходных периодов 60-100 дней; подзона IВ - продолжительность зимнего периода составляет 125-140, а переходных периодов 80-100 дней.

Зона II с расчетными переходными периодами включает районы, где продолжительность этих периодов составляет от 40 до 110 дней, а зимнего периода - менее 125 дней в году.

Рис. 1.1. Карта районирования территории СССР по условиям движения

Зона III с расчетным периодом, где продолжительность зимнего и переходных периодов вместе составляет 80-110 дней в году. Зона Г - горные районы.

1.5. По своему назначению и характеру работы обочины по ширине разделяются на три полосы (рис. 1.2):

I - краевая укрепительная полоса, предназначенная для случайных наездов автомобилей при движении;

II - остановочная полоса, предназначенная для вынужденной остановки автомобилей;

III - прибровочная полоса.

Рис. 1.2. Конструкции укрепления обочин:

а - устройство краевой укрепительной полосы; б - укрепление остановочной полосы несвязным материалом, краевой укрепительной полосы - устройством усовершенствованных покрытий; в - неравнопрочное укрепление краевой и остановочной полос с использованием в верхнем слое связных материалов; г - равнопрочное укрепление краевой и остановочной полос с использованием в верхнем слое связных материалов

1.6. Краевые укрепительные и остановочные полосы не предназначены для систематического движения. Их отделяют от основной проезжей части сплошной разметкой, за исключением специальных площадок для остановки автомобилей, где устраивается прерывистая разметка.

1.7. Для первоочередности обеспечения условий безопасности движения на наиболее сложных участках эксплуатируемых дорог работы по укреплению обочин выполняют в следующей последовательности.

По условиям обеспечения безопасности движения:

населенные пункты;

подходы к местам пересечений и примыканий дорог в одном уровне;

участки дороги с необеспеченной видимостью;

кривые минимального радиуса и меньше минимальных в плане, максимальные продольные уклоны, согласно п. 3.22 СНиП II-Д.5-72;

съезды и въезды пересечений и примыканий дорог в разных уровнях и подходы к ним;

снегозаносимые участки;

ветроопасные и туманоопасные участки;

участки дорог, не имеющие мест повышенной опасности для движения автомобилей;

По условиям обеспечения сохранности и работоспособности автомобильных дорог:

участки, где интенсивность движения выше значений, указанных в табл. 1, СНиП II-Д.5-72, а грунтовые и климатические условия относятся к неблагоприятным (см. п. 1.3);

участки с любой интенсивностью движения, имеющие благоприятные грунтовые и климатические условия.

1.8. Покрытия на обочинах, как правило, должны отличаться по цвету и внешнему виду от покрытия проезжей части.

Допускается устраивать покрытие краевых укрепительных полос и остановочных полос однотипными с покрытием проезжей части, но с обязательным устройством краевой разметки краской, термопластиками или другими материалами с длительными сроками службы.

1.9. В зависимости от категории дороги, интенсивности движения, степени опасности участка, местных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условий обочины укрепляют только на ширину краевой укрепительной полосы или на ширину укрепительных и остановочных полос (см. п. 1 14).

1.10. Основной вид укрепления обочин - устройство (с учетом положений пп. 1.14, 2.17) краевой укрепительной полосы с твердым покрытием из связных материалов, выполняемой также и за счет уширения проезжей части. Остановочные полосы в таких случаях укрепляют различными, в том числе и местными материалами (рис 1.2, б). Прибровочную полосу обочин во всех случаях укрепляют травосеянием. Травосеянием можно укреплять также остановочные полосы обочин дорог IV и V категории (рис 1.2, б) в благоприятных грунтовых и климатических условиях (грунты группы А при 1-м типе увлажнения - см. табл. 2.3, 2.5).

При устройстве покрытий краевой укрепительной полосы из укрепленных органическими вяжущими грунтов, этот материал может быть использован и в верхнем слое укрепления остановочной полосы (рис 1.2, в).

1.11. Покрытие укрепленной обочины, особенно краевая полоса, должно иметь коэффициент сцепления, обеспечивающий безопасные условия при съезде автомобиля с проезжей части дороги. Разница в коэффициенте сцепления покрытия проезжей части и укрепительной полосы обочины, согласно ВСН 38-77 Минавтодора РСФСР, не должна превышать величин, приведенных в табл. 1.1.

1.12. Ширину краевой укрепительной полосы строящихся, реконструируемых и эксплуатируемых дорог I категории принимают во всех случаях 0,75 м; для дорог II, III и IV категорий ширина этой полосы принимается в соответствии с табл. 1.2

Таблица 1.1

Таблица 1.2

Примечание. Ширина краевой укрепительной полосы в подзоне 1Б принимается по максимальному значению. В остальных случаях она может быть уточнена технике экономическими расчетами.

1.13 Ширину остановочной полосы определяют по формуле

                                                                                       (1.1)

где В - общая ширина обочины, В₁ - ширина краевой укрепительной полосы, принимаемая согласно п. 1.13 и табл. 1.2, a - ширина прибровочной полосы, принимаемая согласно ВСН 25-76 Минавтодора РСФСР равной 0,75 м при наличии оградительных устройств и 0,5 м в остальных случаях.

1.14. Твердые покрытия из связных материалов на краевых и остановочных полосах обочин (рис 1.2, в, г) обязательно выполняют на дорогах I-III категорий в зоне населенных пунктов и на подходах к ним на протяжении не менее 100 м;

на участках между населенными пунктами дорог I категории, а также II и III категорий при интенсивности движения, превышающем максимальные значения табл. 1 СНиП II-Д.5-72,

на подходах к местам пересечений и примыканий дорог в одном уровне на расстоянии не менее 100 м для дорог I и II категорий и не менее 50 м и 25 м для дорог соответственно III и IV категории с усовершенствованными типами покрытий;

на подходах к местам пересечений и примыканий дорог в разных уровнях, где не предусмотрено устройство переходно-скоростных полос, на расстоянии от оси пересечения не менее 150 м;

в местах размещения пунктов общественного питания, торговли, технического обслуживания автомобилей и т.д., оговариваемых в главах 5 и 15 ВСН 25-76 Минавтодора РСФСР и СНиП II-Д.5 72;

на участках обочин дорог II-III категорий под устройство отдельных площадок для остановки автомобилей при интенсивности движения более значений табл. 1 СНиП II-Д.5-72. Площадки устраивают попарно с расстоянием между ними 50-80 м таким образом, чтобы первой встречалась площадка по ходу движения автомобиля. Длина площадки должна обеспечивать остановку пяти-шести автомобилей. Расстояние между площадками, расположенными с одной стороны проезжей части, принимают равным 800-1000 м на дорогах II категории, 1500-2000 м на дорогах III категории и 3000-5000 м на дорогах IV категории;

на участках дорог II-III категорий между населенными пунктами при условиях, указанных в п. 2,1.7;

непосредственно на въездах и съездах пересечений и примыканий дорог в разных уровнях. Как исключение, в этих условиях обочины можно укреплять полосой шириной не менее 0,5-0,75 м (рис 1.2, а).

В остальных случаях при укреплении обочин используют конструкции, приведенные на рис 1.2, а (см п. 1.10).

1.15. При выборе конструкции укрепления обочин в качестве расчетного применяют автомобиль с давлением 6,0 кгс/см² (группа А) при расчетном диаметре штампа 33 см, эквивалентном следу колеса автомобиля.

1.16. Количество наездов автомобилей на обочину во многом определяется внешним сходством покрытия проезжей части дороги и покрытия краевой укрепительной полосы. В этой связи перед расчетом требуемого модуля упругости краевой укрепительной полосы выбирают вид материала ее покрытия.

1.17. Толщину каждого слоя при расчете конструкций укрепления остановочных и краевых укрепительных полос следует принимать не ниже значений, указанных в СНиП II-Д.5-72.

Верхний слой укрепления (покрытие) принимают наименьшей толщины, согласно табл. 26 СНиП II-Д.5-72, если при выполнении расчета его толщина оказывается меньше принятых в этой таблице величин.

1.18. Уклон поверхности укрепленных обочин принимают в соответствии с положениями СНиП II-Д.5-72 и ВСН 25-76 Минавтодора РСФСР.

2. РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ УКРЕПЛЕНИЯ ОБОЧИН

2.1. Основные положения расчета

2.1.1. Расчет конструкций укрепления краевой укрепительной и остановочной полос состоит в выборе количества и толщины слоев укрепления.

2.1.2. Критерием соответствия конструкции укрепления условиям движения является удовлетворение неравенств:

                                                                                (2.1.1)

где  - требуемый модуль упругости соответственно краевой укрепительной и остановочной полос;  - модуль упругости, полученный в результате расчета соответственно краевой укрепительной и остановочной полос.

2.1.3. Расчет укрепления выполняют в следующей последовательности:

выбирают материал верхнего слоя покрытия укрепления обочины, а также материал промежуточного слоя, если в дальнейшем появится необходимость в его использовании;

определяют требуемый модуль упругости конструкции укрепления;

определяют модуль упругости грунта земляного полотна;

рассчитывают конструкцию укрепления - определяют количество и толщину слоев;

проверяют соответствие полученных при расчете данных критериям (2.1.1).

2.1.4. Требуемый модуль упругости  остановочной полосы принимают равным.

а) при укреплении асфальтобетоном, битумоминеральными смесями различного состава, приготовленными в установке и другими материалами, относящимися, согласно СНиП II-Д.5-72, к усовершенствованным покрытиям капитального типа - 1150 кгс/см²;

б) при укреплении битумоминеральными смесями, щебеночными и гравийными материалами, обработанными способами пропитки и полупропитки, песчаными и супесчаными грунтами, обработанными битумной эмульсией с цементом смешением в установке, а также другими грунтами, обработанными органическими вяжущими - 850 кгс/см²;

в) при укреплении грунтощебнем (грунтогравием), шлаком, отходами камнедробления, отходами кирпичных, бетонных заводов и другими несвязанными материалами - 625 кгс/см².

2.1.5. Требуемый модуль упругости краевой укрепительной полосы определяют расчетом согласно положениям п. 2.2.

2.1.6. Параметры укрепления краевой укрепительной и остановочной полос-(количество и толщина слоев) определяют по единой методике (см. п. 2.4). При этом в первую очередь рассчитывают параметры укрепления остановочной полосы.

2.1.7. Количество и толщину слоев укрепления на остановочной полосе определяют расчетом, если . Если же , количество и толщину слоев укрепления на остановочных полосах принимают без расчета согласно данным, полученным при расчете краевой укрепительной полосы.

2.2. Определение требуемого модуля упругости краевой укрепительной полосы

2.2.1. Требуемый модуль упругости  краевой укрепительной полосы устанавливают по вертикальной шкале номограммы рис 2.1 (согласно показанному ключу) при известном значении приведенных к расчетному автомобилю наездов  на краевую укрепительную полосу и выбранном типе материала покрытия (см. п. 2.1.4).

2.2.2. Количество приведенных к расчетному автомобилю наездов на краевую укрепительную полосу устанавливают по формуле

                                                                                                  (2.2.1)

                                                                                                (2.2.2)

где А - коэффициент, определяемый по табл. 2.1, учитывающий количество приведенных к расчетному автомобилю наездов на краевую укрепительную полосу в зависимости от интенсивности движения N_р автомобилей по дороге, ширины проезжей части и внешнего сходства покрытия краевой укрепительной полосы с покрытием проезжей части; N_р - перспективная расчетная интенсивность движения автомобилей по дороге к моменту капитального ремонта краевой укрепительной полосы или капитального ремонта дороги; N_ф - фактическая (запланированная) интенсивность движения на момент устройства обочин, укрепленных согласно положениям настоящего документа; п - коэффициент роста интенсивности движения, принимаемый равным 1,1; Т_i -рекомендуемый межремонтный срок службы до капитального ремонта укрепления краевой укрепительной полосы (T₁) или ближайшего. капитального ремонта дороги (Т2) при условии, если T₁ > T₂ (см. табл. 1, прил. 4).

Рис. 2.1. Номограммы для расчета требуемого модуля упругости краевой укрепительной полосы:

а, б, в - модуль упругости  в зависимости от вида материалов, используемых в верхнем слое укрепления по п. 2.1.4 (а, б, в)

Таблица 2.1

Примечание. Если значение коэффициента А располагается ниже нижней ограничивающей линии, необходимо уширение проезжей части дороги, так как укрепление обочин при этих значениях коэффициента А может привести к созданию экономически неэффективных конструкций.

2.3. Определение расчетных показателей грунтов земляного полотна

2.3.1. Количество и толщина слоев укрепления в значительной степени зависят от характеристик грунтов земляного полотна. В этой связи в табл. 2.2 приведены сведения о дорожно-климатическом районировании с детальным разделением наиболее сложных в рассматриваемом вопросе II и III зон на климатические районы.

Таблица 2.2

2.3.2. В таблицах 2.3, 2.4 и 2.5 приведены данные, необходимые для расчета слоев укрепления, соответственно условиям увлажнения земляного полотна, видам используемых при сооружении земляного полотна грунтов, а также данные о влажности грунтов обочин в зависимости от материала верхнего слоя укрепления и климатических условий.

2.3.3. Расчетные модули упругости грунтов в зависимости от указанных в пп. 2.3.1 и 2.3.2 условий приведены в табл. 2.6.

Таблица 2.3

Примечание. Грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов в случаях, когда уровень грунтовых вод в предморозный период ниже расчетной глубины промерзания: на 2 м и более - в глинах, суглинках, тяжелых и тяжелых пылеватых; на 1,5 м и более - в суглинках легких и легких пылеватых, в супесях пылеватых и тяжелых пылеватых.

Таблица 2.4

Примечания. 1 Меньшие значения влажности принимаются для грунтов группы А, большие для грунтов группы С, средние значения для грунтов группы Б.

2. При возникновении трещин в асфальтобетонном покрытии рекомендуется принимать значения влажности такими же, как для цементобетонного покрытия.

3. При возникновении трещин в дегтегрунте рекомендуется принимать значения влажности такими же, как для щебня с плотностью 2,20 г/см³.

Таблица 2.5

2.3.4. При использовании в конструкциях укрепления обочин армирующих слоев из синтетических материалов тканого и нетканого типа расчетные модули упругости грунтов, указанные в табл. 2.6, должны быть повышены на 20%.

Таблица 2.6

2.4. Порядок расчета

2.4.1. Порядок расчета количества и толщины слоев укрепления состоит в следующем:

устанавливают модули упругости используемых в укреплении материалов (см. приложение 3). При использовании местных или других материалов, данные по которым отсутствуют в этом приложении, следует провести испытания в лаборатории по методикам, изложенным в соответствующих документах приложения 5;

устанавливают модуль упругости Е_о грунта земляного полотна. Для этого последовательно определяют дорожно-климатическую зону и район проведения работ (см. табл. 2.2), тип местности по условиям увлажнения (см. табл. 2.3.); вид грунта земляного полотна (см. табл. 2.5.), расчетную влажность при выбранном материале верхнего слоя укрепления (см. табл. 2.4), расчетный модуль упругости Е_о грунта земляного полотна (см. табл. 2.6);

определяют отношения Е_о/Е₁ и h/D, где E₁ и h - соответственно модуль упругости и толщина слоя материала контактирующего с грунтом земляного полотна; D - расчетный диаметр штампа, равный 33 см (см. п. 1.15);

определяют по номограмме (рис 2.2 - отысканием точки пересечения значений Е_о/Е₁ и h/D) значение a и соответственно Е_общ = Е₁a.

Рис 2.2 Номограмма для расчета слоев укрепления обочин

Е_о - модуль упругости грунта, Е₁ - то же слоя укрепления, Е_{общ -} то же, конструкции укрепления, получаемый в результате расчета; h - толщина слоя укрепления, D - диаметр штампа, равный 33 см

2.4.2. После выполнения расчетов по п. 2.4.1 проверяют соблюдение условий (2.1.1). При их удовлетворении принятая толщина обеспечивает работу укрепленной обочины в заданном режиме деформирования. Если условие (2.1.1) не удовлетворено или суммарная толщина слоев укрепления больше 2/3 толщины дорожной одежды проезжей части, используют следующие мероприятия:

применяют для укрепления материалы с более высоким модулем упругости Е₁;

вводят промежуточный слой из материалов, имеющих модуль упругости не менее чем на 30% выше модуля упругости грунта земляного полотна.

После применения одного из указанных мероприятий расчет следует повторить.

2.4.3. При введении в конструкцию укрепления промежуточного слоя (трехслойная система) расчет укрепления следует вести последовательно, определяя сначала Е_общ для грунта земляного полотна и материала промежуточного слоя, а затем, принимая полученное значение за Е_о, повторять расчет уже для новой, образованной при расчете двухслойной системы.

3. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ОБОЧИН

3.1. Для укрепления обочин используют следующие материалы:

сборный цементобетон;

асфальтобетон различных марок;

черный щебень;

обработанные различными вяжущими щебеночные и гравийные материалы;

укрепленный различными вяжущими грунт;

щебеночные, гравийные и другие несвязные материалы;

грунтощёбеночные (грунтогравийные) смеси.

Расчетные модули упругости этих материалов приведены в приложении 3.

3.2. Выбор материалов для укрепления обочин производят в зависимости от требований пп. 1.10 и 1.14 с учетом их наличия и особенностей работы под нагрузкой в соответствующих климатических условиях. Рекомендуемый порядок расположения материалов в конструкции укрепления представлен из рис. 3.1. Особенности применения каждого материала устанавливают в соответствии с положениями документов, приведенных в приложении 5.

Рис. 3.1. Материалы слоев укрепления обочин:

1 - асфальтобетон, цементобетон; 2 - щебеночные материалы, шлаки; 3 - укрепленный неорганическими вяжущими грунт; 4 - щебень, гравий с пропиткой вяжущими материалами; 5 - гравийные (щебеночные) материалы; 6 - грунтогравийные, грунтощёбеночные материалы, отходы производства (кирпичный бой, отходы бетонных заводов, породы угольных шахт и т. д.); 7 - битумоминеральные смеси; 8 - битумогрунт, дегтегрунт; 9 - синтетические материалы

3.3. При укреплении обочин асфальтобетонами низших марок для улучшения их свойств целесообразно применять волокна асбеста или стекловолокна из расчета 3-5 % от объема смеси. Длина волокон используемого материала должна находиться в пределах 50-150 мм. Расчетные модули упругости армированного асфальтобетона следует повышать на 20%.

3.4. При укреплении обочин грунтами или материалами, обработанными различными вяжущими, дозировку вяжущего и технологию устройства слоев следует устанавливать в соответствии с положениями «Инструкции по применению грунтов, укрепленных вяжущими материалами для устройства оснований, покрытий дорог и аэродромов» (СН 25-75, Госстрой СССР, М., 1975).

В случае отсутствия данных о пригодности для этой цели тех или иных грунтов или материалов, о требуемой дозировке вяжущих, а также о модуле упругости получаемой смеси, необходимо их определить в лаборатории по методикам, изложенным в СН 25-75.

3.5. При укреплении обочин несвязными материалами следует руководствоваться «Указаниями по строительству дорожных гравийных покрытий» (ВСН 7-72, Минавтодор РСФСР, М. 1972).

Для устройства слоев укрепления, контактирующих с колесами автомобилей, не следует использовать высокопрочные гравийные и щебеночные материалы без связующего грунта в оптимальном соотношении.

3.6. Грунтощёбеночные и грунтогравийные смеси являются местными материалами, поэтому их характеристики следует устанавливать на месте в дорожных лабораториях. Ориентировочные значения модулей упругости, некоторых местных материалов приведены в приложении 3.

3.7. Укрепление обочин с использованием армирующих материалов (см. п. 2.3.4) предусматривает введение в конструкцию укрепления материалов, способных воспринимать растягивающие усилия.

Они закладываются:

под слой укрепления, если он выполняется из несвязных материалов или грунтов;

на границе между слоями укрепления, если оба слоя выполнены из связного материала, укладываемого в горячем виде, или один из них из несвязного.

При использовании для армирования обочин синтетических материалов тканого и нетканого типа расчетные модули упругости соответственно грунта или материала нижележащего слоя увеличивают на 20%.

3.8. Гидроизоляционную защиту грунтов обочин от воздействия поверхностных вод осуществляют следующими способами:

устройством слоя асфальтобетона минимальной толщины согласно табл. 26 СНиП II-Д.5-72;

устройством на верхнем слое укрепления поверхностной обработки, а если укрепление обочин выполнено из грунтов, укрепленных неорганическими вяжущими и смолами, то с укладкой промежуточного щебеночного слоя толщиной 5 см;

применением синтетических пленочных или пленкообразующих материалов из органических вяжущих, укладываемых или наносимых тонким слоем путем набрызга на основание нижнего слоя укрепления;

смазкой торцов дорожной одежды одним из видов органических вяжущих перед укладкой слоев укрепления.

3.9. Укрепление травосеянием применяют при грунтах, имеющих рН>5. Для посева травы растительная земля должна содержать необходимые компоненты питательных веществ. При использовании бедных растительных почв их обогащают органическими и минеральными удобрениями.

При укреплении травосеянием состав смеси и нормы высева следует принимать в соответствии с «Методическими указаниями по технологии укрепления земляного полотна гидропосевом многолетних трав» (ЦНИИС Минтрансстроя СССР, М., 1971).

4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

4.1. Работы по укреплению обочин автомобильных дорог выполняют в соответствии с технической документацией.

4.2. Работы по укреплению обочин производят с учетом:

интенсивности движения по дороге;

ширины проезжей части;

ширины обочины;

применяемой конструкции укрепления;

мест расположения материалов;

наличия стационарных или передвижных установок для приготовления грунтовяжущих смесей и возможности размещения этих установок;

состава и количества машин, имеющихся в распоряжении дорожных организаций, выполняющих работы по укреплению обочин.

4.3. Укладку слоев укрепления производят в соответствии со СНиП III-40-78 и с рекомендациями нормативных документов [1-16].

4.4. Машины и механизмы для производства работ, а также порядок их работы следует принимать в зависимости от способа и конструкции укрепления указанных в таблицах 4.1-4.3.

Таблица 4.1

Примечание. I - IV - номера вариантов технологии укрепления.

Таблица 4.2

Примечание. V - VI - номера вариантов технологии укрепления.

Таблица 4.3

Примечание. Цифры в вертикальных графах показывают порядок операций по устройству слоев укрепления, принятого согласно таблиц 4.1 и 4.2 варианта конструкций укрепления.

4.5. Технологические карты для производства работ по укреплению обочин эксплуатируемых дорог составляются на месте дорожными организациями, выполняющими эти работы в зависимости от дорожной обстановки, плана и профиля дороги, конструкции укрепления, парка машин и применяемых дорожно-строительных материалов.

4.6. Работы по укреплению обочин следует выполнять в соответствии с действующими правилами по технике безопасности. Примерная схема расположения дорожных знаков и ограждений при производстве работ согласно ВСН 179-73 показана на рис. 4.1.

Рис 4.1. Схема ограждения участка работы по укреплению обочин

4.7. Режимы работы катков при уплотнении дна корыта и слоев укрепления должны назначаться в соответствии с требованиями приложения 1 СНиП III-40-78.

4.8. Для приготовления грунтов в смеси с вяжущим или других связных материалов (тощий бетон, обработанные вяжущими щебеночные или гравийные смеси и т.д.) могут быть использованы установки, отличные от указанных в табл. 4.3, если качество получаемого материала и производительность установок будут соответствовать требованиям.

4.9. При выполнении работ по усилению проезжей части дороги путем укладки слоев из асфальтобетона или других материалов эти работы одновременно выполняют и на краевой укрепительной пологе для исключения образования неровностей на контакте кромки проезжей части и укрепленной обочины.

5. ВЫБОР ЭКОНОМИЧЕСКИ РАЦИОНАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ УКРЕПЛЕНИЯ ОБОЧИН

5.1. Общие положения

5.1.1. Экономическая эффективность укрепления обочин определяется разницей приведенных затрат по базовому варианту и каждому из п возможных к внедрению вариантов с учетом эффекта от улучшения транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог. При этом за базовый вариант принимается автомобильная дорога с неукрепленными обочинами. За возможные к внедрению варианты принимаются конструкции укрепления обочин автомобильной дороги, выбираемые согласно положениям настоящего документа.

5.1.2. Суммарный экономический эффект от улучшения транспортно-эксплуатационных качеств автомобильной дороги за счет внедрения n-й конструкции укрепления обочин.

,                                                                                  (5.1.1)

где Е_t - эффект от снижения величины ежегодных транспортных затрат; Р_t- эффект от уменьшения количества дорожно-транспортных происшествий;

А_пс - эффект от высвобождения подвижного состава.

5.1.3. Критерием выбора наиболее рациональной конструкции укрепления обочин из сравниваемых вариантов является коэффициент сравнительной экономической эффективности. Наиболее рациональна конструкция, имеющая максимальное значение Е. Для каждого из п возможных вариантов укрепления обочин коэффициент экономической эффективности рассчитывается по формуле

                                                                                         (5.1.2)

где Э_д - суммарный экономический эффект, получаемый от внедрения п - го варианта укрепления обочин; П^в - полные приведенные затраты по внедряемому варианту; П⁶ - полные приведенные затраты по базовому варианту.

Конструкция укрепления обочин считается экономически целесообразной, если коэффициент эффективности Е имеет значение не ниже нормативного Е_н = 0,12.

5.1.4. При определении полных приведенных затрат для базового и каждого из п возможных к внедрению вариантов (П⁶ и П^в), а также составляющих величины экономического эффекта от улучшения транспортно-эксплуатационных качеств дороги (Э_д) следует использовать исходные данные, позволяющие обеспечить сопоставимость рассматриваемых вариантов.

5.2. Выбор конструкции укрепления обочин на стадии разработки проекта строительства дороги

5.2.1. Полные приведенные затраты по базовому варианту слагаются из капитальных первоначальных вложений в устройство дорожной одежды проезжей части, затрат на средние ремонты неукрепленных обочин и ежегодных дорожно-эксплуатационных расходов за период суммирования. Они определяются по формуле

                                        (5.2.1)

где К^б - капитальные первоначальные вложения в сооружение дорожной одежды по базовому варианту, тыс. руб.;  - затраты на средний ремонт неукрепленной обочины, тыс. руб.; 1,2..., р - количество средних ремонтов обочины за период суммирования t_р;  - годовые дорожно-транспортные расходы, включающие затраты на текущий ремонт и содержание неукрепленных обочин, тыс. руб.; t_р - период суммирования затрат, т.е. срок службы дороги до первого капитального ремонта с момента рассматриваемого укрепления обочин; t_ср - межремонтный срок среднего ремонта обочины (см. табл. 1 приложения 4), лет; Е_нп - нормативный коэффициент для приведения разновременных затрат (Е_нп = 0,08); t - период приведения, соответствующий году осуществления затрат, лет; i - порядковый номер рассматриваемого среднего ремонта.

Значения коэффициентов  [см. формулу (5.2.1)] в зависимости от периода приведения даны в табл. 5 приложения 4.

5.2.2. Полные приведенные затраты по n-му возможному варианту включают капитальные первоначальные вложения в сооружение дорожной одежды проезжей части и укрепленных обочин, затраты на средние ремонты обочин, а также ежегодные дорожно-эксплуатационные расходы на проезжую часть и укрепленные обочины за период суммирования. Полные приведенные затраты определяются по формуле

                                              (5.2.2)

где К^в - капитальные первоначальные вложения в сооружение дорожной одежды и укрепление обочин по n-му возможному варианту, тыс. руб.;  - затраты на средний ремонт обочин, тыс. руб.; 1,2,.,r - количество средних ремонтов обочин за период суммирования t_р; t_ср - межремонтный срок среднего ремонта обочин (см. табл. 1 приложения 4) лет;  - затраты на текущий ремонт и содержание укрепленных обочин, тыс. руб.; k - порядковый номер рассматриваемого среднего ремонта. Показатели t_р, t_ср, E_нп принимаются равными аналогичным показателям формулы (5.2.1).

5.2.3. Период суммирования затрат t_р при расчетах по формулам (5.2.1), (5.2.2) принимают одинаковым для сравниваемых вариантов и считают равным продолжительности межремонтного срока капитального ремонта автомобильной дороги с укрепленными обочинами (см. табл. 1 приложения 4).

5.2.4. Капитальные первоначальные вложения (К^б и К^в) по вариантам, следует определять на основе проектно-сметной документации на строительство и реконструкцию автомобильной дороги.

5.2.5. Затраты на средние ремонты обочин () а, также годовые дорожно-эксплуатационные расходы () определяются в соответствии с действующими нормами затрат на средний и текущий ремонты автомобильных дорог для соответствующих типов покрытий по формулам:

                                                                                             (5.2.3)

                                                                                                (5.2.4)

                                                                                                  (5.2.5)

                                                                                                 (5.2.6)

где К^б, К^в - нормы затрат на средний ремонт 1м² обочин соответственно для базового и возможного к внедрению вариантов, руб., определяются по данным табл. 2 приложения 4. З^б, З^в - то же, на текущий ремонт и сооружение, руб., определяются по данным табл. 2 приложения 4; b^б, b^в - ширина обочины соответственно для базового и возможного к внедрению вариантов, м; l⁶, l^в - длина рассматриваемого участка, м.

5.2.6. Экономический эффект от снижения транспортных затрат (снижение себестоимости перевозок) за счет увеличения скорости движения автотранспорта за расчетный период при внедрении n-го варианта конструкции укрепления  обочин может быть определен по формуле

                                 (5.2.7)

где D - число рабочих дней перевозок в году, дней (принимается 300 дней); N_t - перспективная среднегодовая суточная интенсивность движения, авт./сут; L - длина рассматриваемого участка с укрепленными обочинами, км; с_jпост - постоянная часть автотранспортной составляющей "себестоимости перевозок для j-го типа автомобиля (см. табл. 4 приложения 4), коп, g_j - доля автомобилей j-го типа в транспортном потоке, в долях единицы; j = 1,2,...,К - число типов автомобилей в потоке  - средняя скорость движения автомобилей j-го типа на участке дороги с неукрепленными обочинами, принимаемая равной 50 км/ч (базовый вариант);  - средняя скорость движения j-го типа автомобиля на участке дороги с укрепленными обочинами (возможный к внедрению вариант), км/ч,

;                                                                                           (5.2.8)

К_у - коэффициент увеличения скорости движения, зависящий от типа покрытия на обочине и его ширины, который определяется по данным табл. 3 приложения 4; b_j, g_j - соответственно коэффициенты использования пробега и грузоподъемности для j-й модели автомобилей (принимаются средние  значения: b = 0,6; g = 0,7); выражение  средневзвешенная по транспортному потоку величина изменения постоянной части автотранспортной составляющей себестоимости перевозок.

5.2.7. Величина экономического эффекта от уменьшения количества дорожно-транспортных происшествий Р для п возможного к внедрению варианта укрепления может быть определена по формуле

                                                    (5.2.9)

где р - средние народнохозяйственные потери от одного дорожно-транспортного происшествия на участке с однородными дорожными условиями (принимается р = 3,42 тыс. руб.); а_б, а_в - число дорожно-транспортных происшествий на 1 млн. автомобиле километров для условий движения по дороге с обочинами, выполненными соответственно по базовому и возможному к внедрению вариантам. Число дорожно-транспортных происшествий вычисляется по формулам:

;                                                                                     (5.2.10)

,                                                                                      (5.2.11)

где К_{итог. б}, К_{итог. в} - итоговые коэффициенты аварийности соответственно для базового и n - возможного к внедрению вариантов;

                                                                                        (5.2.12)

                                                                                         (5.2.13)

 - частные коэффициенты аварийности, определяемые по табл. 6 приложения 4.

Значения степенных функций  определяются по табл. 7 приложения 4.

5.2.8. Эффект от высвобождения подвижного состава для n-го возможного к внедрению варианта определяется по формуле

                                                 (5.2.14)

где Q_t - объем перевозок в исходном году, т; п_j - удельный вес каждого из j моделей автомобилей в общем количестве грузовых автомобилей, проходящих по дороге, в долях единицы; Ц_j - размеры капиталовложении в один списочный автомобиль (см табл. 4 приложения 4), тыс. руб.; В_н - среднее время пребывания в пути одного автомобиля (может быть принято В_н = 7,4 ч); h - количество смен работы автомобиля в году (в среднем может быть принято h = 480 смен); Г_j - номинальная грузоподъемность j-й модели автомобиля; b_j, g_j -коэффициенты использования соответственно пробега и грузоподъемности для соответствующих моделей автомобилей [принимаются по формуле (5.2.7)];  - скорость движения автомобиля j-й марки при движении по автомобильной дороге с обочинами соответственно по базовому и возможному к внедрению вариантам [см формулу (5.2.8)], км/ч.

5.3. Выбор конструкции укрепления обочин эксплуатируемых дорог

5.3.1. Полные приведенные затраты для базового варианта складываются из затрат на средние ремонты обочин, ежегодных дорожно-эксплуатационных расходов за период суммирования и определяются по формуле

                                                            (5.2.15)

где 1,2,., п - количество средних ремонтов неукрепленных обочин за период суммирования; - порядковый номер рассматриваемого среднего ремонта.

Показатели  аналогичны показателям формулы (5.2.1).

5.3.2. При определении полных приведенных затрат по п-му возможному к внедрению варианту необходимо учесть капитальные затраты на устройство данного типа конструкций укрепления обочин, затраты на средние, текущие ремонты и содержание обочин за период суммирования. Формула полных приведенных затрат в этом случае примет вид:

                                              (5.2.16)

где К^в - капитальные первоначальные вложения в устройство укрепленных обочин, тыс. руб.; 1,2,.., m - количество средних ремонтов укрепленных обочин n-го типа за период t_p^/; к - порядковый номер рассматриваемого среднего ремонта; t_p^/ - период суммирования затрат, лет.

Показатели  аналогичны показателям формулы (5.2.2.).

5.3.3. Период суммирования затрат t_p^/ при расчетах полных приведенных затрат по формулам (5.2.15), (5.2.16) принимается одинаковым для сравниваемых вариантов и считается равным сроку службы укрепленной обочины от года осуществления мероприятия по укреплению до года проведения капитального ремонта автомобильной дороги.

5.3.4. Размер капитальных вложений в устройство укрепленных обочин (К^в) устанавливают в соответствии с величиной сметной стоимости возведения конструкции укрепления.

5.3.5. Определение составляющих суммарного экономического эффекта Э_д от улучшения транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог (Е_t, Р_t, А_пс) при укреплении обочин эксплуатируемых дорог производится в соответствии с пп. 5.2.6 - 5.2.8. При этом необходимо учесть, что срок суммирования затрат должен быть принят равным t_p^/. За  принимается среднее значение скорости грузовых автомобилей по дороге с неукрепленными обочинами, равное 50 км/ч, т. е.  =50 км/ч.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА

6.1. Годовой экономический эффект, создаваемый за счет укрепления обочин, определяется для наиболее эффективного из п возможных к внедрению вариантов укрепления как среднегодовая величина дополнительного эффекта Э_д, получаемого народным хозяйством за период t_р (или t_p^/). Эта величина определяется как суммарный экономический эффект от улучшения транспортно-эксплуатационных качеств автомобильной дороги в первом году эксплуатации и выражается формулой

где Э_д - суммарная величина эффекта, получаемого в первом году эксплуатации по формуле (5.1.1), тыс. руб.

При, этом суммарная величина эффекта Э_г, получаемого в первом году эксплуатации, определяется суммированием составляющих эффекта Е_t, р_t. A_пс, рассчитанных по формулам (5.2.7), (5.2.9) и (5.2.14) при коэффициенте приведения

Приложение 1

Пример расчета конструкции укрепления обочин

Необходимо укрепить обочины на участках эксплуатируемой автомобильной дороги III категории, имеющей асфальтобетонное покрытие, между населенными пунктами в Ульяновской области. Капитальный ремонт проезжей части дороги намечен через 5 лет с момента выполнения работ по укреплению обочин. Участок дороги, на котором предполагается выполнить работы по укреплению обочин, находится в 4-м районе III дорожно-климатической зоны (см. табл. 2.3).

Ширина проезжей части - 7м, обочин - 2,5 м. Интенсивность движения на момент ввода участков укрепленных обочин в эксплуатацию составляет 1800 авт./сут. Земляное полотно представлено легкой непылеватой супесью. Местность по условиям увлажнения относится ко 2-му типу.

В распоряжении дорожной службы имеется, местный несортированный щебень (по данным испытаний модуль упругости этого материала составляет 2800 кг/см²); битум, асфальтобетон с модулем упругости- 10000 кг/см².

Согласно положениям пп. 1.12-1.14 Указаний, для укрепления обочин могут быть, например, использованы следующие варианты укрепления.

1-й вариант - остановочная полоса укрепляется несортированным щебнем, краевая укрепительная полоса укрепляется (снизу вверх) слоем несортированного щебня и слоем асфальтобетона;

2-й вариант - краевая укрепительная и остановочная полосы устраиваются из битумогрунта.

На краевой укрепительной и остановочной полосе может быть введен промежуточный слой из несортированного щебня, если это потребуется по условиям расчета. Для укрепления используется супесчаный грунт, смешанный в установке с 6% жидкого битума. По данным испытаний модуль упругости битумогрунта Е₁ = 2500 кгс/см²

Ширина краевой укрепительной полосы согласно п. 1.12 Указаний принимается равной 0,5 м, ширина остановочной полосы согласно п. 1.13 составит

В₂ = В₁ - (В₁+a) = 2,5 - (0,5 + 0,5) = 1,5 м

I вариант.

1. Расчет требуемого модуля упругости. Требуемый модуль упругости  остановочной полосы, согласно п. 2.1.4 Указаний и конструкции укрепления, принимается равным 625 кгс/см², т. е.

кгс/см².

Требуемый модуль упругости краевой укрепительной полосы определяется по номограмме (см. рис. 2.1) исходя из результатов предварительных расчетов . Условия расчета :

Срок службы краевой укрепительной полосы согласно условию примера равен 5 годам (через 5 лет будет выполняться капитальный ремонт дороги и одновременно с ремонтом проезжей части, согласно п. 4.9, будет выполняться и перекрытие краевой укрепительной полосы). Таким образом, согласно п. 2.2.2, Имеем Т_i = 5. Величина  = 1,1⁵ = 1,6. Перспективная расчетная интенсивность движения N_р, согласно п. 2.2.2, определяется из выражения

N_p =N_фq_н⁵ = 1800 ´ 1,6 = 2900 авт./сут.

По табл. 2.2 для N_р=2900 авт./сут., ширины проезжей части - 7м и при внешнем сходстве верхнего слоя укрепления краевой укрепительной полосы и проезжей части дороги находим величину А, которая равна 0,01 (по интерполяции между значениями 0,006 и 0,012).

Отсюда  авт./сут.

Значение  находим на вертикальной шкале номограммы по точке пересечения  с линией, отвечающей принятому типу укрепления, т.е.

 кгс/см².

Согласно условию п. 2.1.7 Указаний, необходимо отдельно выполнять расчет укрепления остановочной и краевой укрепительной полос.

2. Определение модуля упругости грунта земляного полотна. Модуль упругости Е_о грунта земляного полотна устанавливается по табл. 2.6 при известных значениях относительной влажности W/W_т и виде грунтов земляного полотна. Значение W/W_т устанавливается в такой последовательности:

согласно условиям примера работы ведутся на участке дороги в III дорожно-климатической зоне, 4-м районе, во 2-м типе местности по условиям увлажнения. Земляное полотно представлено легкой непылеватой супесью (см. табл. 2.3, 2.2, 2.5);

по табл. 2.4 для указанных условий находим расчетное значение влажности для укрепления несортированным щебнем при плотности 1,9 г/см³ значение W/W_т = 0,7, для укрепления асфальтобетоном W/W_т = 0,65. Принимаем для расчета остановочной и краевой укрепительной полос наиболее неблагоприятные условия, т.е. W/W_т = 0,7;

по табл. 2.6 определяем модуль упругости грунта Е_о =390 кгс/см².

3. Расчет параметров укрепления остановочной полосы.

Согласно п. 2.1.2 Указаний, принимаем, что  и получаем определяем . По номограмме (см. рис. 2.2) при известных значениях Е_общ/Е₁ и Е_о/Е₁ определяем h/D и соответственно значение h. Имеем h/D = 0,34, откуда h = D 0,34 = 33´0,34 =11,2 см.

Принимаем для укрепления остановочной полосы слой несортированного щебня толщиной 11 см.

4. Расчет параметров укрепления краев общеукрепительной полосы. Согласно п. 2.9.3-2.9.6, имеем

где Е₁^/ - модуль упругости промежуточного слоя из несортированного щебня. Задаемся толщиной промежуточного слоя 20 см и определяем отношение

По номограмме (см. рис. 2.2) определяем модуль упругости E^’_общ на поверхности системы «земляное полотно - промежуточный слой». E^’_общ устанавливается из выражения  по точке пересечения значений h/D и E_о/E₁^/.

При h/D = 0.61 и E_о/E₁^/. = 0,22 имеем a = 0,4 откуда Е^/_общ = Е₁^/a = 2800 ´ 0,4 = 1120 кгс/см².

Составляем отношение Е_общ/Е₁ где принимаем, что Е_общ = Е^’_тр, а модуль упругости асфальтобетона верхнего слоя укрепления краевой укрепительной полосы, отсюда

По номограмме (см. рис. 2.2) при известных значениям Е_общ/Е₁ и Е^’_общ/Е₁ определяем

Таким образом, в результате проведенного расчета краевая укрепительная полоса выполняется (снизу вверх) из слоя несортированного щебня толщиной 20 см и слоя асфальтобетона толщиной 5 см.

II вариант.

1. Расчет требуемого модуля упругости. Требуемый модуль упругости  остановочной полосы согласно п. 2.1.4 Указаний и принятой конструкции укрепления принимается равным 850 кгс/см². Требуемый модуль упругости  краевой укрепительной, полосы определяется по номограмме (см. рис. 2.1), исходя из результатов предварительных расчетов  (см. п. 2.7.2).

При этом остаются неизменными: Т₂ = 5; q = 1,1⁵ = 1,6; N_р = 2900 авт./сут;

А =0,01;  авт./сут.

Значение  находится на вертикальной шкале номограммы в точке пересечения  с линией, отвечающей принятому типу укрепления, т.е.  кгс/см².

Согласно условию п. 2.1.7 Указаний, отличие в  и  составляет 29%. В этой связи расчет параметров укрепления остановочной и краевой укрепительной полос производится отдельно.

2. Определение модуля упругости грунта земляного полотна. Модуль упругости грунта земляного полотна устанавливается по табл. 2.6 при известном значении относительной влажности W/W_т и виде грунта земляного полотна следующим образом:

согласно условиям примера работы ведутся на участке дороги в 4-м районе III дорожно-климатической зоны, во 2-м типе местности по условиям увлажнения, земляное полотно представлено легкой непылеватой супесью (см табл. 2.3, 2.2, 2.5);

по табл. 2.4. для указанных условий с учетом укрепления обочин битумогрунтом находим W/W_т = 0,65;

по табл. 2.6 устанавливаем модуль упругости Е_о = 420 кгс/см².

3. Расчет параметров укрепления остановочной полосы.

Согласно п. 2.1.2 Указаний принимаем, что  составляем отношение

определяем

По номограмме (см. рис. 2.2) при известных значениях Е_общ/Е₁ и E_o/Е₁ определяем h/D и соответственно значение h:

h/D = 0,6; h = D ´ 0,6 = 33 ´ 0,6 = 19,8 @ 20 см.

Принимаем для укрепления остановочной полосы слой битумогрунта толщиной 20 см.

4. Расчет параметров укрепления краевой укрепительной полосы. Для удобства выполнения работ принимаем, что верхний слой укрепления краевой укрепительной полосы выполняется также толщиной 20 см. В связи с тем, что модуль упругости битумогрунта и имеющегося по условиям примера несортированного щебня приблизительно равны, промежуточный слой, необходимый для краевой укрепительной полосы, для удовлетворения условий  =  можно выполнять из любого материала. Принимаем для устройства промежуточного слоя несортированный щебень. В принятых условиях расчета сводится к определению толщины этого слоя.

Определяем , где Е₁^/ модуль упругости материала промежуточного слоя.

Задаемся толщиной промежуточного слоя 13 см и определяем

По номограмме (см. рис. 2.2) определяем модуль упругости Е^’_общ поверхности системы «земляное полотно - промежуточный слой». Е^’_общ устанавливается из выражения a = Е_общ/E₁ по точке пересечения значений h/D и Е_о/Е^’₁. При h/D = 0,4 и Е_о/ Е₁^’ = 0,15; Е^’_общ = 0,25 ´ 2800 = 700 кгс/см.

Составляем отношение Е_общ/E₁, где  а Е₁ - модуль упругости битумогрунта:

Отношение

По номограмме (см. рис. 2.2) проверяем соответствие принятой толщины верхнего слоя укрепления, равной 20 см, получаемым расчетным данным. При известных значениях Е_общ/Е₁ и Е_общ/Е₁ находим h/D и соответственно h слоя битумогрунта:

h/D @0,4; h @ 0,4 ´ 33 = 13,2 @ 13 см,

т. е. конструкция, а именно, толщина промежуточного слоя выбрана правильно.

Таким образом, в результате расчета краевая укрепительная полоса выполняется (снизу вверх) из слоя несортированного щебня толщиной 13 см и слоя битумогрунта толщиной 20 см.

Приложение 2

Выбор экономически рациональной конструкции укрепления обочин

Исходными данными для выбора рациональной конструкции укрепления являются данные приложения 1 и результатов расчета по этому приложению.

1-я конструкция - остановочная полоса шириной 1,5 м, укрепленная слоем несортированного щебня толщиной 11 см, и краевая укрепительная полоса шириной 0,5 м, выполненная (снизу вверх) из слоя несортированного щебня толщиной 20 см и слоя асфальтобетона толщиной 5 см.

2-я конструкция - остановочная полоса шириной 1,5 м, укрепленная слоем битумогрунта толщиной 20 см, и краевая укрепительная полоса шириной 0,5 м, выполненная (снизу вверх) из несортированного щебня с толщиной слоя 15 см и слоем битумогрунта толщиной 20 см.

В качестве базового варианта согласно п 5.1.1 принимается неукрепленная обочина шириной 2,5 м (см. п. 1.12).

Дополнительными данными, необходимыми для экономических расчетов по настоящему приложению (в качестве примера), принимается объем грузоперевозок в размере 3 млн. т. в год. При этом сметная стоимость 1 км дорожной одежды (без обочин) составляет 60,8 тыс. руб.; обочины, укрепленной согласно принятой 1-й конструкции укрепления - 11,7 тыс. руб.; обочины, укрепленной согласно принятой 2-й конструкции укрепления - 9,4 тыс. руб.

Таким образом, за базовый вариант принимается автомобильная дорога с асфальтобетонным покрытием с шириной проезжей части 7,5 м и неукрепленными обочинами шириной 2×2,5 м.

За внедряемые варианты принимаются:

автомобильная дорога с асфальтобетонным покрытием шириной 7,5 м, краевыми укрепительными полосами шириной 2´0,5 м из слоя несортированного щебня толщиной 20 см и слоя асфальтобетона 5 см и остановочными полосами шириной 2´1,5 м, укрепленными несортированным щебнем с толщиной слоя 11 см;

автомобильная дорога с асфальтобетонным покрытием шириной 7,5 м, краевыми укрепительными полосами шириной 2´0,5 м из слоя несортированного щебня толщиной 15 см и остановочными полосами шириной 2´1,5 м из битумогрунта толщиной 20 см.

При выполнении расчетов все показатели определяются на 1 км дороги.

Пример 1. На стадии разработки проекта строительства автомобильной дороги (первый случай разд. 5.2) требуется выбрать экономически рациональную конструкцию укрепления из предложенных двух конструкций.

1. Размер капитальных первоначальных вложений для базового варианта определяется величиной стоимости дорожной одежды, а для каждого из возможных для внедрения вариантов - суммированием стоимостей дорожной одежды и укрепленных обочин. Для базового варианта К⁶ = 60,3 тыс. руб., для первого возможного к внедрению варианта (1-я конструкция) укрепления обочин К^в₁ = 60,3 + 11,7 =72,0 тыс. руб., для второго возможного к внедрению варианта (2-я конструкция) укрепления обочин К^в₂ = 60,3 + 9,4=69,7 тыс. руб.

2. Затраты на средний ремонт, а также на текущий ремонт и содержание обочин определяются по формулам (5.2.3)-(5.2.6) по данным табл. 2 приложения 4:

для базового варианта

К⁶_ср =0,102×5,0×1000 = 510 руб. = 0,51 тыс. руб.;

З_t^б = 0,036×5,0×1000 = 180 руб. =0,18 тыс. руб.,

где 0,102 и 0,036 - затраты соответственно на средний и текущий ремонты неукрепленной обочины (табл. 2 приложения 4), руб./м²; 5=2´2,5 - ширина неукрепленной обочины, м.

По возможным к внедрению вариантам - укрепления обочин:

1-я конструкция. Так как конструкция укрепления обочин по 1-му варианту является комбинированной, расчет К^в_ср и З^в выполняется для каждой полосы отдельно:

для асфальтобетонной полосы

К^в_ср = 0,72×1×1000 =720 руб. = 0,72 тыс. руб.;

для щебеночной полосы

К^в_ср = 0,75×3×1000 = 2250 руб. = 2,25 тыс. руб.

Текущие затраты определяются по каждой полосе с последующим суммированием:

З_t^в = 0,064×1×1000 + 0,086×3×1000 = 320 руб. = 0,320 тыс. руб.,

где 0,75 и 0,086 - затраты соответственно на средний и текущий ремонты укрепленной щебнем обочины, руб./м²;

0,72 и 0,064 - затраты соответственно на средний и текущий ремонты асфальтобетонной краевой укрепительной полосы, руб./м²;

1 = 20×0,5 - ширина краевой укрепительной полосы, м;

3 = 2×1,5 - ширина укрепленной щебнем остановочной полосы, м.

2-я конструкция. Для битумогрунта

К^в_ср = 0,557×4×1000 = 2228 руб. = 2,230 тыс. руб.;

З_t^в = 0,046×4,0×1000 = 184 руб. = 0,180 тыс. руб.,

где 0,557 и 0,046 - затраты соответственно на средний и текущий ремонты обочин из битумогрунта, руб./м²; 4 = 2×2,0 - ширина укрепленной обочины, м.

3. Период суммирования затрат принимается равным межремонтному сроку капитального ремонта автомобильной дороги с асфальтобетонным покрытием t_р = 18 лет. Межремонтный срок среднего ремонта щебеночных обочин t_ср = 3 года, краевой укрепительной полосы t_ср = 6 лет, обочин из битумогрунта t_ср = 3 года, неукрепленной обочины t_ср = 2 года.

4. Полные приведенные затраты для базового и каждого из возможных к внедрению вариантов определяются соответственно по формуле:

где 0,51 и 0,18 - стоимость соответственно среднего и текущего ремонта неукрепленной обочины (К^б_ср и З^б_t) тыс. руб.

Коэффициенты приведения, заключенные в квадратные скобки, соответствуют производству среднего ремонта обочин через каждые 2 года (t_ср года) до капитального ремонта (табл. 1 приложения 4). Значения этих коэффициентов определяются по табл. 5 приложения 4.

4. Суммарный коэффициент приведения ежегодных затрат на содержание и текущий ремонт до капитального ремонта  определяется¹ суммированием показателей за каждый год по табл. 5 приложения 4.

______________________

¹ Определение сомножителя  сводится к суммированию показателей  значения которых приводятся в табл. 5 приложения 4.

Аналогично определяются значения П^в для каждого из возможных к внедрению вариантов укрепления обочин, для 1-й конструкции:

Для 2-й конструкции

5 Размер экономического эффекта от снижения транспортных затрат определяется по формуле (5.2.7) для заданного проектом транспортного потока:

Средняя скорость движения транспортного потока по дороге с неукрепленной обочиной составляла 50 км/ч. После устройства укрепленных обочин скорость транспортного потока увеличивается, и значение ее определяется по формуле (5.2.8):

для 1-й конструкции

u^в = 40 + 50 (0,04 + 0,02) =53 км/ч;

для 2-й конструкции

u^в = 50 + 50 (0,07) = 53,5 км/ч.

Значение коэффициента увеличения скорости принимается по данные табл. 3 приложения 4.

Число рабочих дней перевозок в году для расчета принято Д=300 дней. Коэффициенты использования пробега b и грузоподъемности g приняты равными соответственно 0,6 и 0,7. Отсюда:

для 1-й конструкции

для 2-й конструкции

где 10^-5 - переводной коэффициент; 300 - число рабочих дней перевозок; 3000 - среднесуточная интенсивность движения, авт./сут.

Величины, приведенные в скобках (29,0´0,125+...+0,28´0,200), означают произведение постоянной части транспортной составляющей себестоимости перевозок по маркам автомобилей (определяется по данным табл. 4 приложения 4) на удельный вес автомобиля данной марки в общем транспортное потоке.

6. Величина экономического эффекта от снижения количества дорожно-транспортных происшествий определяется по формуле (5.2.9). При этом итоговые коэффициенты аварийности определяются по табл. 6 приложения 4:

для базового варианта

К^б_итог =0,75´1,5´1,1 = 1,24;

для возможных к внедрению вариантов

К^б_итог = 0,75´1,0´1,2 = 0,9;

К^б_итог = 0,75´1,0´1.2 = 0,9.

Число дорожно-транспортных происшествий:

для базового варианта

а_б = 0,0685´1,24^0,52 = 0,08;

для возможных к внедрению вариантов

а_в = 0,0685´0,9^0,52=0,06.

Значения степенных функций (1,24^0,52 и 0,9^0,52) принимаются по табл. 7 приложения 3.

Величина

7. Эффект от высвобождения подвижного состава определяется по формуле (5.2.14). Время пребывания в пути одного автомобиля в среднем принимается равным. 7,4 ч, количество смен работы автомобиля в году - 480. Размеры капиталовложений в один списочный автомобиль определяются в соответствии с табл. 4 приложения 4.

При этих условиях для заданного грузового транспортного потока (см. п. 5) величина экономического эффекта определяется для 1-го из возможных к внедрению вариантов:

для 2-го варианта:

8. Коэффициент экономической эффективности Е определяется по формуле (5.1.2,):

Оба варианта укрепления экономически целесообразны, так как коэффициент экономической эффективности Е выше нормативного, равного 0,12. К осуществлению принимается 2-й вариант, так как он имеет более высокий коэффициент Е.

9. Экономический эффект в первый год эксплуатации определяется для принятого 2-го варианта укрепления обочин с применением формулы (5.1.1) при условии t = 1 год:

В этом расчете использованы промежуточные данные, полученные при определении E_t, Р_t и А_пс при t = 1, а также 0,926 - коэффициент приведения, равный

Пример 3. Требуется из двух предложенных конструкций укрепления обочин эксплуатируемой дороги выбрать экономически рациональную.

1. Размер капитальных первоначальных вложений в устройство укрепленных обочин определяется величиной сметной стоимости:

для базового варианта К^б = 0, для возможных к внедрению вариантов

 тыс. руб.,  тыс. руб.

2. Затраты на средний ремонт, а также на текущий ремонт и содержание обочин определяются по формулам (5.2.3) - (5.2.6) на основе данных табл. 2 приложения 4:

для базового варианта

;

где 0,102, 0,036 - соответственно затраты на средний и текущий ремонты грунтовой обочины (табл. 2 приложения 4), руб./м². Возможны к внедрению два варианта конструкции укрепления обочин.

1-я конструкция. Так как конструкция укрепления обочин по этому варианту является комбинированной, расчет  и  выполняется для каждой полосы отдельно:

для асфальтобетонной полосы

для щебеночной полосы

Текущие затраты определяются по каждой полосе с последующим суммированием:

где 0,75 и 0,086 - затраты соответственно на средний и текущий ремонты укрепленной щебнем обочины, руб./м²; 0,72 и 0,064 - затраты соответственно на средний и текущий ремонты асфальтобетонной краевой укрепительной полосы, руб./м²; 1 = 2´0,5 - ширина краевой укрепительной полосы, м;

3 = 2´1,5 - ширина укрепленной щебнем остановочной полосы, м.

2-я конструкция. Для битумогрунта

где 0,557 и 0,046 - соответственно затраты на средний и текущий ремонты обочины из битумогрунта, руб./м²; 4 = 2´2,0 - ширина укрепленной обочины, м.

3. Период суммирования затрат принимается t = 5 лет, т. е. равен сроку до капитального ремонта дороги с асфальтобетонным покрытием (см. приложение 1), Межремонтный срок среднего ремонта неукрепленных обочин принимается t_ср = 2 года, щебеночных обочин t_ср = 3 года, краевой укрепительной полосы t_ср = 6 лет, обочин из битумогрунта t_ср = 3 года.

4. Полные приведенные затраты для базового и каждого из возможных к внедрению вариантов определяются соответственно по формулам:

5. Размер, экономического эффекта от снижения транспортных затрат определяется по формуле (5.2.7) для заданного транспортного потока (состав транспортного потока принимается согласно п. 5 предыдущего примера). Средняя скорость движения транспортного потока по дороге с неукрепленной обочиной составляла 50 км/ч. Средняя скорость после проведения работ по укреплению обочин определяется по формуле (5.2.8). Для рассматриваемых вариантов:

Число рабочих дней перевозок в году Д для расчета принимается равным 300 дней.

Коэффициенты использования пробега и грузоподъемности b и g соответственно равны 0,6 и 0,7. Отсюда:

для 1-й конструкции

для 2-й конструкции

6. Величина экономического эффекта от снижения количества дорожно-транспортных происшествий определяется по формуле (5.2.9). При этом итоговые коэффициенты аварийности определяются по табл. 6 приложения 4:

для базового варианта

для возможных к внедрению вариантов

Число дорожно-транспортных происшествий:

для базового варианта:

для внедряемых вариантов:

Значения степенных функций (1,24^0,52 и 0,9^0,52) принимаются по табл. 7 приложения 4. Величина

7. Эффект от высвобождения подвижного состава определяется по формуле (5.2.14). Время пребывания в пути одного автомобиля в среднем принимается равным 7,4 ч, количество смен работы в году - 480.

Размеры капиталовложений в один списочный автомобиль определяются по данным табл. 4 приложения 4.

При этих условиях для заданного грузового транспортного потока (см. п. 5) величина экономического эффекта может быть определена:

для 1-й конструкции:

для 2-й конструкции:

8. Коэффициент экономической эффективности Е определяется по формуле . (5.2.2):

для 1-й конструкции

для 2-й конструкции

Оба варианта укрепления экономически целесообразны, так как коэффициент экономической эффективности Е выше нормативного, равного 0,12. К осуществлению принимается 2-й вариант, так как он имеет более высокий коэффициент Е.

9. Экономический эффект в первый год - эксплуатации определяется для  принятого 2-го варианта укрепления с применением формулы (5.1.1) при условии t= 1 год;

В этом расчете использованы промежуточные данные, полученные при определении Е₁₂, Р_t2 и A_пс для t = 1, а также 0,926 - коэффициент приведения 1 равный

Приложение 3

Таблицы расчетных значений упругости модуля материалов для укрепления обочин

Таблица 1

Расчетные модули упругости материалов для укрепления обочин

Таблица 2

Расчетные модули упругости тощего бетона

Таблица 3

Расчетные модули упругости грунтов, укрепленных нефтью

Примечания. 1. В числителе указан расход нефти в % от массы грунта, в знаменателе - модуль упругости в кгс/см².

2 Расход цемента составляет 3 - 4% от массы сухого грунта для супесей, супесей пылеватых, суглинков легких пылеватых и 4 - 5% для суглинков тяжелых, суглинков тяжелых пылеватых.

Расход извести соответственно для этих групп грунтов составляет 2 - 3% и 3 - 4%.

Таблица 4

Расчетные модули упругости материалов, приготовленных на основе гудронов (в кгс/см²)

Приложение 4

Таблицы для экономического выбора рациональной конструкции укрепления обочин

Таблица 1

Межремонтные сроки службы дорожных покрытий

Примечание. Приведенные межремонтные сроки могут быть приняты и для конструкций укрепления обочин, покрытия которых выполнены из указанного в таблице материала.

Таблица 2

Затраты на ремонт и содержание 1 м² дорожной одежды

Таблица 3

Коэффициенты увеличения скорости К_у

Таблица 4

Технико-экономические показатели автомобилей