CC BY
24
УДК 626-74
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЧЕРЕДНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ДОРОЖНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ НА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГЕ ИРКУТСК - ЛИСТВЯНКА
© П.В. Демидов1, С.С. Шабуров2
Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Проведен анализ показателей транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги Иркутск -Листвянка. Установлена очередность выполнения дорожно-ремонтных работ, что позволит выполнять работы поэтапно с указанием их адресов и видов при заданных ограниченных средствах, достигая при этом высокой экономической эффективности. Табл. 3. Библиогр. 3 назв.
Ключевые слова: автомобильные дороги; дорожно-ремонтные работы; транспортно-эксплуатационное состояние; комплексный показатель.
DETERMINING PRIORITY OF ROAD MAINTENANCE WORKS ON IRKUTSK - LISTVYANKA MOTORWAY P.V. Demidov, S.S. Shaburov
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
The article analyzes the indices of the traffic and maintenance status of Irkutsk - Listvyanka motorway and determines the priority of road maintenance works. The last will allow to carry out the works stepwise with the specification of their locations and types for given limited resources, while achieving high economic efficiency. 3 tables. 3 sources.
Key words: automobile roads (motorways); road maintenance works; traffic and maintenance status; complex index.
Введение
Автомобильная дорога Иркутск - Листвянка строилась в период с 1953 по 1960 гг. Технические изыскания и составление технического проекта были выполнены Ленинградским отделением Гипродорстроя под нормативы пятой технической категории.
По состоянию на 1 марта 1960 года значительная часть строительных работ осталась незавершенной: не расчищена и не спланирована полоса отвода; на отдельных участках высота насыпи не доведена до проектных отметок; земляное полотно на всем протяжении заужено; система водоотвода размыта; продольные уклоны допущены до 11,5%; габариты искусственных сооружений сужены и т.д.
В период с 1960 по 1990 гг. была произведена реконструкция отдельных участков (увеличены расстояния видимости, уменьшены продольные уклоны и произведено спрямление отдельных участков). За счет ремонтных работ параметры дороги доведены до нормативов четвертой и третьей технических категорий. Все искусственные сооружения заменены на капитальные.
В настоящее время автомобильная дорога Иркутск - Листвянка (Байкальский тракт) является одной из самых сложных и аварийных дорог Иркутской области (за последние три года на автомобильной дороге погибло 27 человек, пострадало 200 человек). С каждым годом идет рост интенсивности движения.
В настоящее время решается вопрос о проведении реконструкции на всем протяжении дороги. В 2013 году начнутся работы по реконструкции на участке от км 8 до км 12; стоимость данного проекта составляет порядка 2 млрд руб. Можно представить, сколько времени и средств потребуется для проведения реконструкции на оставшихся участках.
Для повышения безопасности дорожного движения и комфортности движения, в условиях ограниченных денежных средств, проведен анализ транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги, позволяющий поэтапно, экономически обоснованно назначить дорожно-ремонтные мероприятия по доведению технического состояния автомобильной дороги до нормативного.
Анализ транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги
Исходные данные
Автомобильная дорога Иркутск - Листвянка от км 8 до км 70 расположена на территории Иркутского района Иркутской области, проложена вдоль правого берега реки Ангара от областного центра Иркутской области г. Иркутска до поселка Листвянка на западном берегу озера Байкал. Автомобильная дорога проходит мимо следующих населенных пунктов: Новоразводная, Молодежный, Новая Лисиха, Бурдаковка, Большая Речка, Ангарские Хутора, Никола, Листвянка.
Исследуемая автомобильная дорога Иркутск -
1Демидов Петр Владимирович, магистрант, тел.: 89501117964, e-mail: [email protected] Demidov Petr, Graduate student, tel.: 89501117964, e-mail: [email protected]
2Шабуров Сергей Семенович, доктор технических наук, профессор кафедры автомобильных дорог, тел.: 89025135889, e-mail: sss1941 @yandex.ru
Shaburov Sergey, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Automobile Roads, tel.: 89025135889, e-mail: [email protected]
Листвянка на участке от км 8+000 до км 22+000 отнесена к III технической категории, на участке от км 22+000 до км 70+270 к IV технической категории.
Транспортный поток по автомобильной дороге представлен в основном легковыми автомобилями (71-82%). Грузовое движение составляет 12-13% от общего потока, движение автобусов и микроавтобусов - 5-15%. В общем составе грузового движения преобладают автомобили грузоподъёмностью до 8 тонн, удельный вес автопоездов составляет от 0,5% до 1,0%.
Наиболее загруженным является участок от км 8 до км 29.
Показатели приоритетов дорожно-ремонтных работ
Для выбора приоритетов дорожно-ремонтных работ необходимо знать фактические данные о транс-портно-эксплуатационном состоянии автомобильной дороги, полученные на основе данных диагностики дороги и характеризуемые следующими показателями:
- комплексный показатель КПд (основной);
- показатель инженерного оборудования и обустройства автомобильной дороги (дополнительный);
- показатель эксплуатационного содержания автомобильной дороги (дополнительный).
Диагностика автомобильной дороги - это обследование, сбор и анализ информации о параметрах, характеристиках и условиях функционирования дорог и дорожных сооружений, наличии дефектов и причин их появлениях, характеристиках транспортных потоков, необходимой для оценки и прогноза состояния, автомобильных дорог и дорожных сооружений в процессе эксплуатации [1].
Комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги
Основным этапом анализа качества и состояния дороги является определение показателя ее технического и эксплуатационного состояния или комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния (КПд), которое включает в себя анализ геометрических параметров поперечного профиля, плана и продольного профиля дороги, качества покрытия и прочности дорожной одежды, продольной и поперечной ровности, сцепных качеств покрытий, состояния обочин, габаритов мостов и путепроводов, интенсивности и состава транспортных потоков, а также безопасности дорожного движения [3].
Комплексный показатель определяется в зависимости от влияния отдельных параметров дороги (Kpci) на обеспеченность расчетной скорости движения легкового автомобиля на каждом характерном участке и принимается равным минимальному из всех частных коэффициентов на этом участке:
КПд= min{Kpci} при i = 1,... 10, где коэффициенты обеспеченности расчетной скорости учитывают:
- Kpc1 - ширину основной укрепленной поверхности (укрепленной поверхности) и ширину габарита моста;
- Крс2 - ширину и состояние обочин;
- Крс3 - интенсивность и состав движения;
- Крс4 - продольные уклоны и видимость поверхности дороги;
- Крс5 - радиусы кривых в плане и уклон виража;
- Крс6 - продольную ровность покрытия;
- Крс7 - коэффициент сцепления колеса с покрытием;
- Крс8 - состояние и прочность дорожной одежды;
- Крс9 - ровность в поперечном направлении (глубину колеи);
- ^х-ю - безопасность движения.
Установления очередности выполнения до-
рожно-ремонтных работ
В соответствии с ОДН 218.0.006-2002, по результатам проведенной диагностики автомобильной дороги в 2011 г., получены фактические частные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости на характерных участках на всем протяжении дороги (табл. 1), а также дополнительные показатели инженерного оборудования и обустройства эксплуатационного содержания дороги.
Показатели инженерного оборудования и обустройства автомобильной дороги определялись в зависимости от оснащенности дороги инженерным оборудованием в соответствии с требованиями стандартов и других нормативных документов.
Уровень содержания автомобильной дороги средний согласно «Временному руководству по оценке уровня содержания автомобильных дорог», утвержденному ФДС России 26.11.1997 г. (табл. 2).
Протяженность обследуемых участков дороги, требующих ремонта для повышения комплексного показателя КПд, представим как вектор: {1п} = (1-, 12, ... !п...Ы,
где п = 1, ..., 62 (характерные участки дороги).
Для выбора первоочередных участков, подлежащих ремонту, определим условный критерий Бп (без учёта дополнительных показателей). Для этого сравним фактическое значение частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости с нормативным значением Крс,пн = 0,83 для участка от км 8 до км 22 и Крс1пн = 0,67 для участка от км 22 до км 70+270 [3]. Получаем величину необходимого для повышения частных коэффициентов АКрс/п:
АКрс/п = Крс/пн - Крс/Л.
и критерий примет вид
? =
yi=1 0 д jj 1 Lii=1 OApdn 'п у
'У62 I
zji=1 h
^ тах.
(1)
В случае, когда все частные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости Крс/п (I = 1.10) известны для любого участка п определенной протяженности 1_, то формула (1) принимает вид 5п= IТ=1^Рап ^тзх.
Составив ранжированный ряд из значений Бп по мере его убывания, получим очередность выполнения дорожно-ремонтных работ по участкам автомобильной дороги (табл. 3).
Таблица 1
Характеристики фактического состояния автодороги_
Номер участка
Участок 1 2 3 4 5 6 7 8 61 62
начало 8 8,13 8,23 8,5 8,67 9 10 12,6 69,759 69,859
конец 8,13 8,23 8,5 8,67 9 10 12,6 12,93 69,859 70,27
Коэффициенты расчетной скорости Крс 1 0,83 0,82 0,75 0,75 0,85 0,92 0,88 0,96 1,16 1,16
Крс2 1,13 1,11 1,07 1,19 1,09 0,97 0,96 0,97 0,50 1,13
Крс3 0,73 0,72 0,65 0,65 0,75 0,77 0,72 0,81 1,13 1,13
Крс4 0,70 0,52 0,70 0,50 0,81 0,81 0,87 0,54 1,04 1,14
Крс5 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,50 0,50
Крс6 1,10 1,19 1,25 1,25 1,20 1,21 1,24 1,25 0,82 0,86
Крс7 0,77 0,77 0,77 0,77 0,61 0,60 0,60 0,61 0,66 0,56
Крс8 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 0,50 0,50
Крс9 1,25 1,25 1,09 0,90 0,96 1,25 1,18 1,25 1,25 1,25
Крс10 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,30 1,08 1,25 0,50 0,66
Комплексный показатель КПд 0,57 0,52 0,57 0,50 0,57 0,30 0,57 0,54 0,50 0,50
Минимальный КРС Крс8 Крс4 Крс8 Крс4 Крс8 Крс10 Крс8 Крс4 Крс2 Крс5
в] 0,94 1,14 1,10 1,30 0,97 1,26 0,76 0,96 0,85 0,46
Таблица 2
Показатели инженерного оборудования и эксплуатационного содержания дороги_
Показатель инженерного Показатель
Начало участка, км Конец участка, км оборудования и обустройства эксплуатационного содержания
8 12 0,95 1
12 13 0,96 1
13 16 0,95 1
16 22 0,96 1
22 33 0,98 1
33 34 0,96 1
34 41 0,97 1
41 44 0,98 1
44 48 0,97 1
48 49 0,98 1
49 55 0,97 1
55 56 0,98 1
56 70,27 0,97 1
Таблица 3
Ранжированный ряд условного критерия_
п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 62
Номер участка 53 4 6 54 19 11 13 52 2 17 23
вп 1,43 1,30 1,26 1,23 1,21 1,18 1,18 1,15 1,14 1,13 0,28
Заключение
Основными параметрами, снижающими общий показатель качества автомобильной дороги, являются не нормативные параметры автомобильной дороги, а именно: радиусы кривых в плане Крс5, продольные уклоны и необеспечение расстояния видимости КрС4, а также состояние дорожного покрытия Крс8 и количество мест концентрации дорожно-транспортных про-
исшествий Крс10.
При полном обеспечении финансирования дорож-но-ремонтных работ необходимо определить их стоимость, и в соответствии с очередностью выполнять работы по повышению транспортно-эксплуата-ционного состояния автомобильной дороги.
При ограниченном финансировании необходимо по первоочередным участкам суммировать затраты,
пока общая сумма не превысит выделенного лимита.
Для окончательного принятия решения целесообразно определить экономические показатели, для чего предварительно определяем затраты на реализацию намеченных дорожных работ по каждому участку и достигаемую при этом экономию на текущих расходах.
Для этого получим критерии экономической эффективности Ef и экономической эффективности в рублях экономии на каждый рубль затрат Р по формулам:
щ =
-■ год/ . /1'
¥ = Е *
1
( 1 +Еп)'" 1
1,
где Егод - среднегодовая экономия на текущих расходах, получаемая в результате повышения транспорт-но-эксплуатационного состояния автомобильной дороги за счет: транспортных расходов, снижения дорожно-транспортных происшествий, сокращения времени пребывания пассажиров в дороге, тыс. руб.; 1 - приведенные единовременные затраты, необходимые для выполнения дорожно-ремонтных работ, тыс. руб.; Ен - коэффициент приведения разновременных затрат; Т - период сравнения, лет.
Располагая значения критериев Еf и Р в ранжированный ряд по убыванию их значений, установим участки для первоочередных работ, общая стоимость которых не превышает выделенных денежных средств.
Библиографический список
1. Справочная энциклопедия дорожника. Ремонт и содержание автомобильных дорог. Т. 2 / под. ред. проф. А.П. Васильева. Москва, 2004. 1129 с.
2. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги. Нормы проектирования / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
56с.
3. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог: ОДН 218.0.006-2002 / Гос. служба дорожного хозяйства (Росавтодор) Минтранса России. Москва: Информавто-дор, 2002. 138 с.
