CC BY
115
УДК 625.712
ВЛИЯНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ
Н.А. Нечитайло, аспирант, ХНАДУ
Аннотация. Проанализировано влияние свойств дорожных одежд на степень экологической безопасности дороги. Показана возможность уменьшения негативного воздействия на окружающую среду на этапе проектирования нежестких дорожных одежд.
Ключевые слова: экологическая безопасность, проектирование нежестких дорожных одежд, техногенные воздействия.
ВПЛИВ ПРОЕКТУВАННЯ НЕЖОРСТКОГО ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ
НА ЕКОЛОГІЧНУ БЕЗПЕКУ
Н.О. Нечитайло, аспірант, ХНАДУ
Анотація. Проаналізовано вплив властивостей дорожнього одягу на ступінь екологічної безпеки дороги. Показано можливість зменшення негативного впливу на навколишнє середовище на етапі проектування нежорсткого дорожнього одягу.
Ключові слова: екологічна безпека, проектування нежорсткого дорожнього одягу, техногенні дії.
INFLUENCE OF FLEXIBLE PAVEMENT DESIGN FOR ENVIRONMENTAL
SAFETY
N. Nechytaylo, postgraduate, ^NAffO
Abstract. Environmental quality of roads is measured by influence of its facilities and traffic flow on the environment. Designs of environmental measures before construction of the road allow us to exclude or limit exposure to harmful substances in the environment.
Key words: Environmental safety, design of flexible pavement, technogenic influences.
Введение
Сегодня в Украине, как и во всем мире, идет бурный рост автомобилизации. В то время как увеличивается роль и удельный вес автомобильных перевозок, растет спрос на них, автотранспорт занимает лидирующее положение по масштабам загрязнения атмосферного воздуха. На его долю приходится три четверти суммарных техногенных эмиссий. При этом значительная часть автомобильного парка не соответствует последним международным экологическим стандартам. Повышение экологичности транспортных средств - один из путей решения проблемы. Однако при резко увеличивающемся парке
автомобилей дороги также призваны защищать окружающую среду от загрязнения. Использование экологически безопасных материалов, перспективных технологий при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог позволит не только повысить их качество, но и значительно снизить негативное воздействие на окружающую среду, создать более благоприятные условия для проживания населения вблизи крупных магистралей.
Анализ публикаций
Под экологической безопасностью понимается состояние защищенности природной
среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной или иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий. Под экологической безопасностью автомобильной дороги (экологически безопасным ее состоянием) понимается ее способность обеспечивать минимум вредных воздействий и загрязнений природной среды, прилегающих к дорогам территорий, формируемых инженерными сооружениями и конструкциями автомобильной дороги, и их воздействием на работу автомобильного транспорта [1, 2]. Экологически безопасное состояние автомобильной дороги характеризуется:
- техническим состоянием дороги и дорожных сооружений;
- уровнем загрязнения природной среды придорожной полосы;
- влиянием технического состояния автомобильной дороги на выбросы вредных веществ автомобильным транспортом.
Показатели экологически безопасного состояния автомобильной дороги делятся на две группы: экологические и экологически значимые. Экологические показатели - показатели, характеризующие уровень загрязнения воздуха, воды, почвы, воздействия на биосферу (человека, растительность, животный мир) и отражающие совместное влияние на природу автомобильного транспорта и инженерных сооружений автомобильной дороги. Экологически значимые показатели - показатели, характеризующие техническое состояние элементов (конструкций) автомобильной дороги или работ по ее содержанию или ремонту, отражающие влияние и воздействие на природную среду собственно автомобильной дороги и воздействие последней на экологические показатели автомобильного транспорта.
Экологически безопасным считается такое состояние автомобильной дороги, при котором:
- нарушение и загрязнение природной среды придорожной территории, формируемые и обусловленные инженерными сооружениями и конструкциями дороги, отсутствуют или являются минимально возможными при существующих технологиях и современных требованиях народного хозяйства;
- созданы условия, обеспечивающие минимально возможное (при существующих технологиях и требованиях народного хозяйства) воздействие на природу со стороны автомобильного транспорта, находящегося на автомобильной дороге.
Источниками воздействия автомобильной дороги на окружающую природную среду являются: автомобильный транспорт, находящийся на дороге, инженерные сооружения дорог: земляное полотно, мостовые переходы и путепроводы, водоотводные и малые водопропускные сооружения, отдельные конструкции дорожных сооружений: дорожная одежда, обочины земляного полотна, объекты дорожной инфраструктуры: площадки отдыха, автозаправочные станции, пункты питания, остановки общественного транспорта.
Наиболее актуальной проблемой загрязнения окружающей природной среды автотранспортом являются выбросы в атмосферный воздух, в которых содержатся более 200 токсичных веществ, в том числе оксид углерода, диоксиды азота и серы, сажа, альдегиды, соединения свинца и другие тяжелые металлы [2, 3]. За последние годы наблюдается тенденция роста доли выбросов в атмосферу в общем валовом выбросе загрязняющих веществ. Автотранспортные тепловые и газообразные выбросы существенно изменяют качественный и количественный составы атмосферного воздуха, его энтропию, что влечет за собой ухудшение микроклимата в придорожной полосе. В связи с этим в крупных населенных пунктах микроклиматические изменения характеризуются увеличением температуры воздуха на несколько градусов, снижением ультрафиолетовой радиации до 30 %, уменьшением видимости, увеличением облачности и осадков, изменением циркуляции воздуха [2, 3, 4]. По данным проф. И.Е. Евгеньева, из-за технического несовершенства транспортных средств, неудовлетворительной их эксплуатации, а также низкого качества транспортной сети ущерб окружающей человека среде, наносимый движением автомобилей, в нашей стране значительно выше, чем за рубежом [2, 3, 6]. Взаимодействие автомобильного транспорта и всей дорожной сети с окружающей природной средой является в настоящее время одной из составных частей мировой экологической проблемы.
Цель и постановка задачи
Целью проектирования автомобильной дороги является применение технических решений, обеспечивающих заданный уровень безопасности участников дорожного движения, высокую долговечность и межремонтные сроки дорожных конструкций, а также повышение ее экологической безопасности. При проектировании автомобильной дороги необходимо смягчить воздействие вредных веществ на окружающую среду по следующим показателям:
- загрязнение атмосферного воздуха вредными веществами отработанных газов автомобильных двигателей;
- загрязнение почвы вредными веществами, особенно выбросами свинца;
- шумовое воздействие транспорта;
- загрязнение водной среды вредными веществами поверхностного стока с автодороги [4, 5, 6].
При проектировании нежестких дорожных одежд необходимо учитывать следующие требования:
1) принятые в проекте автомобильной дороги тип и конструкция дорожной одежды должны обеспечивать безопасный проезд транспортных средств, имеющих соответствующие габаритные размеры, весовые параметры и иные характеристики, с разрешенной для них скоростью движения на автомобильных дорогах различных технических категорий;
2) при прочих равных условиях безопасность движения транспортных средств определяются сцепными качествами и ровностью дорожных покрытий;
3) на дорожных одеждах капитального и облегченного типов конструкция покрытия и технологические операции по обработке его поверхности должны обеспечивать шероховатость покрытий и достижение установленных показателей коэффициента сцепления автомобильных шин с поверхностью покрытия;
4) на подходах к пересечениям и примыканиям автомобильных дорог, железнодорожным переездам, населенным пунктам и иным местам, где требуется резкое изменение режимов движения транспортных средств с использованием тормозов, необходимо пре-
дусматривать устройство покрытий с повышенной шероховатостью и более высокими сцепными качествами;
5) геометрические параметры продольного и поперечного профиля автомобильной дороги, а также состояние дорожного покрытия должны обеспечивать выполнение требований к ровности дорожных покрытий;
6) в конструкции дорожной одежды не должны быть использованы материалы, которые в процессе строительства и последующей эксплуатации автомобильной дороги могут создавать угрозу загрязнения окружающей среды и влиять на здоровье населения в результате износа, воздействия природных и иных факторов.
Влияние проектирования дорожных одежд на экологическую безопасность
Современная дорожная одежда представляет собой сложную инженерную конструкцию, состоящую из последовательно уложенных слоёв дорожно-строительных материалов, обладающих различными физико-механическими свойствами. Эти свойства должны быть тщательно учтены для того, чтобы дорожная одежда могла удовлетворять всем предъявляемым к ней требованиям и обеспечивать движение транспортных средств в любое время года с расчётной скоростью.
Запроектированная дорожная одежда должна быть не только прочной и надежной в эксплуатации, но экономичной и, возможно, менее материалоемкой, особенно по расходу дефицитных материалов и энергии, а также должна соответствовать экологическим требованиям. Конструкция дорожной одежды в местах остановок общественного транспорта, на регулируемых пересечениях и в других местах изменения скорости или движения на пониженных скоростях должна обеспечить повышенную сдвигоустойчивость при высокой летней температуре. Выбор материалов для строительства, ремонта и содержания дороги должен осуществляться с учетом прямого и косвенного влияния на экологическую обстановку как в период строительства, так и эксплуатации дороги.
Стремление дорожников к снижению затрат за счет применения в строительстве конструктивных слоев из местных некондицион-
ных материалов и отходов промышленного производства не всегда оправдано, так как пиритовые огарки, ртутьсодержащие отходы, каменноугольные дегти, смолы и пески, ку-мароновые смолы, радиоактивные породы, разнообразные шламы цветной металлургии способны загрязнять придорожную полосу токсичными веществами. Состав и свойства применяемых материалов должны соответствовать действующим государственным стандартам, техническим условиям и нормам.
Состояние дорожной одежды в значительной степени влияет на скорость и безопасность движения. Скорость движения существенно влияет на количество выбросов. Наименьшие выбросы характерны для средней скорости свободного движения при отсутствии препятствий. Резко возрастают вредные выбросы в режимах ускорения-торможения. Несоответствие условий движения оптимальной работе автомобильного двигателя определяется транспортно-эксплуатационными показателями дороги, особенно состоянием покрытия. Размеры влияния дорожной составляющей на количество транспортных загрязнений достигает 35 %. Основная часть этого влияния падает на долю замедления движения при низком качестве покрытия [2, 6].
Фактически условия движения на наших дорогах не обеспечивают равномерного движения, при котором наблюдаются наименьшие выбросы. При неудовлетворительном качестве покрытия, наличии выбоин, колеи возникает необходимость не только снижения скорости, но и торможения. Потери энергии автомобилем на это могут достигать 50 %. Поэтому выбросы отработавших газов от автомобилей создают наиболее остро ощущаемые воздействия на окружающую среду.
Таким образом, дорожную одежду необходимо проектировать с таким расчетом, чтобы за межремонтный срок не возникло разрушений и недопустимых, с точки зрения предусмотренных действующими нормативными документами требований к ровности покрытия, остаточных деформаций, а также чтобы воздействие природных факторов не приводило к недопустимым изменениям в ее элементах.
Выводы
При всей важности транспортно-дорожного комплекса как неотъемлемого элемента экономики необходимо учитывать его весьма значительное негативное воздействие на природные экологические системы. Несоответствие транспортных средств экологическим требованиям, продолжающееся увеличение транспортных потоков, неудовлетворительное состояние автомобильных дорог -все это приводит к постоянному ухудшению экологической обстановки. Проектирование новых автомобильных дорог, реконструкция действующих и последующая их эксплуатация должны вестись с учетом экологических требований и, прежде всего, с ограничением отрицательных воздействий на человека. При этом особое внимание при проектировании автомобильной дороги следует уделять проектированию дорожной одежды.
Литература
1. Евгеньев И. Е. Автомобильные дороги в
окружающей среде / И.Е. Евгеньев, Б.Б. Каримов. - М. : ООО «Трансдор-наука», 1997. - 285 с.
2. Евгеньев И.Е. Оценка воздействия автомо-
бильных дорог на окружающую среду / И.Е. Евгеньев // Автомобильные дороги: Обзорн. информ. - М. : Информавтодор.
- 1999. - Вып. 3. - С. 34-37
3. Евгеньев И.Е. Экологическая безопасность
автомобильной дороги / И.Е. Евгеньев // Наука и техника в дорожной отрасли. -1997. - № 1. - С. 22-24.
4. Кавтарадзе Д.Н. Экологические принципы
оценки воздействия автодорог на окружающую среду / Д.Н. Кавтарадзе // Наука и техника в дорожной отрасли. -1997. - № 2. - С. 8-10.
5. Евгеньев И. Е. Защита среды обитания от
транспортного загрязнения / И.Е. Ев-геньев // Автомобильные дороги. - 1990.
- №6. - С. 20-25.
6. Евгеньев И.Е. Защита природной среды
при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог / И.Е. Евгень-ев, В.В. Савин. - М. : Транспорт,1989. -239 с.
Рецензент: В.А. Золотарев, профессор, д.т.н., ХНАДУ.
Статья поступила в редакцию 3 ноября 2010 г.
