Организация работ по обследованию автомобильных дорог

 

Для выполнения большого объема трудоемких работ по обследованию дорог в установленные сроки необходима их четкая организация. Должны быть строго определены виды работ и их объем, состав экспедиции и наиболее целесообразные сроки проведения измерений по отдельным видам работ с учетом природно-климатических особенностей района проложения дороги.

Основой проведения работ является календарный график работ.

При составлении календарного графика особое внимание должно уделяться планированию тех видов работ, выполнение которых необходимо приурочивать к периодам наиболее интенсивного движения. Так, например, для дорог с преобладающими сельскохозяйственными перевозками наибольшая нагрузка приходится на период посевной и уборки урожая, а на туристических маршрутах - на летний период.

Наиболее внимательно планируют работы по оценке прочности дорожной одежды, состояния земляного полотна и водоотвода. Такие работы необходимо проводить в сжатые сроки в период весеннего и осеннего переувлажнения. Особенностью их организации является то, что они должны выполняться не последовательно по протяжению дороги, а выборочно, в соответствии с возможными сроками наступления расчетного периода для каждого участка дороги в связи с условиями оттаивания. Очередность работ уточняют во время рекогносцировочного проезда вдоль дороги. При составлении графика работ учитывают возможность выезда в поле на 10 - 15 дней раньше срока наступления расчетного периода.

Менее жесткие ограничения в сроках проведения предъявляются к работам по оценке ровности и шероховатости дорожного покрытия, по измерению режима движения.

Однако при этом необходимо учитывать влияние сезона года на получаемые результаты. Анализ обустройства и озеленения дороги, приспособленности ее для туризма, сбор и анализ данных, характеризующих интенсивность, состав, безопасность дорожного движения, историю постройки дороги, климатические условия, сбор данных об уровне транспортного шума и загазованности воздуха могут быть выполнены в любое время года, удобное с точки зрения организации работ.

В соответствии с календарным планом и объемом работ, определяемым заданием по обследованию дороги, в состав экспедиции включаются высококвалифицированные водители-механики, операторы, хорошо знакомые с применяемым оборудованием, специалисты по организации дорожного движения и специалисты-дорожники с разносторонними знаниями и практическим опытом по выполнению всех предусмотренных программой работ.

Экспедицию возглавляет начальник экспедиции, который является ответственным исполнителем предусмотренных программой работ на всех этапах обследования.

В состав экспедиции входят также младшие научные сотрудники (инженеры), ответственные за выполнение отдельных видов работ:

анализ интенсивности движения и состава транспортного потока; расчет и измерение скоростей движения; оценку ровности и шероховатости дорожного покрытия; обследование состояния земляного полотна и водоотвода; оценку прочности дорожной одежды; оценку безопасности дорожного движения.

Весь состав экспедиции условно делят на две бригады: бригаду, анализирующую режим, условия и безопасность дорожного движения, и бригаду, в обязанности которой входит обследование земляного полотна, водоотвода и прочности дорожной одежды, измерение ровности и скользкости дорожного покрытия.

Первой бригаде выделяют один или два (в зависимости от сроков и объемов работ) легковых автомобиля-лаборатории, оборудованных приборами для оценки режима движения автомобилей;

второй бригаде - легковой автомобиль, оборудованный толчкомером, и автомобиль-лабораторию для измерения коэффициента сцепления, буровой агрегат для бурения дорожной одежды, смонтированный на грузовом автомобиле, и тяжелый грузовой автомобиль для оценки прочности дорожной одежды.

В состав каждой бригады входит необходимое число (в зависимости от объема работ) операторов-лаборантов.

В окончательно укомплектованном виде первая бригада состоит из трех младших научных сотрудников (инженеров), одного или двух водителей-механиков и трех операторов-лаборантов. В период проведения массовых измерений состав бригады по распоряжению начальника экспедиции пополняется сотрудниками за счет второй бригады. Это необходимо, например, при измерении интенсивности движения одновременно на большом числе створов. При этом состав бригады возрастает до 12-15 чел.

В состав второй бригады входят младшие научные сотрудники (инженеры), ответственные за обследование земляного полотна и водоотвода, прочности дорожной одежды, ровности и шероховатости дорожного покрытия.

Кроме того, в составе этой бригады находятся три водителя-механика и шесть операторов-лаборантов. Больший состав второй бригады по сравнению с первой объясняется трудоемкостью проведения работ в сжатые сроки. Рабочих, занятых на рытье шурфов, заделке буровых скважин в дорожном покрытии и других вспомогательных работах, предоставляют местные дорожные организации.

В процессе выполнения работ ежедневно в конце рабочего дня осуществляют обработку и анализ полученных за день материалов с необходимым графическим оформлением результатов дневных измерений.

Такая организация работ позволяет в случае недостоверных данных повторять измерения на следующий день. Особенно важно это при записи показаний приборов на осциллограф, так как результаты измерений можно оценивать только после обработки осциллограммы.

Окончательный анализ и обработку результатов измерений выполняют в камеральный период после окончания полевых работ.

При небольшом объеме работ по обследованию автомобильной дороги состав бригад может быть значительно уменьшен и включать в себя специалистов по решению ограниченного круга задач.

В оперативных обследованиях места дорожно-транспортных происшествий наряду с работниками ГИБДД МВД России должны принимать участие представители дорожной службы для оценки дорожных условий на месте происшествия.

При сезонных обследованиях создают комиссию, в которую кроме дорожников входят представители ГИБДД МВД России, анализирующие распределение дорожно-транспортных происшествий по сезонам года.

 

Методы инструментального контроля геометрических элементов

Автомобильных дорог

 

Необходимость в измерении параметров геометрических элементов автомобильных дорог возникает при первичных обследованиях, уточнении паспортных данных дороги до и после производства ремонтных работ, а также при оценке транспортно-эксплуатационных качеств дороги и других работах.

В процессе полевых измерений восстанавливают ось дороги, определяют ширину проезжей части и обочин, продольные и поперечные уклоны, радиусы кривых в плане и продольном профиле, высоту насыпей и глубину выемок, заложение откосов и другие параметры.

В случаях, когда требуется более обширная и полная информация об элементах дороги и дорожных сооружениях, выполняют топографическую съемку ситуации с оформлением соответствующей документации по ВСН 1 - 83 «Типовая инструкция по техническому учету и паспортизации автомобильных дорог общего пользования», утвержденному Минавтодором РСФСР 05.02.1982.

При проведении полевых измерений применяют стандартные геодезические приборы и инструменты, позволяющие определять параметры геометрических элементов с высокой точностью.

Бригада по проведению полевых измерений должна быть оснащена в полном объеме геодезическими приборами и инструментами (теодолиты, нивелиры, рейки, ленты, рулетки, металлические держатели для вешек, штыри, железные костыли или трубки с заостренными концами для забивки в дорожное покрытие при закреплении трассы, ломы, лопаты, клинья, кувалды).

Для ограждения рабочих мест в соответствии с правилами без­опасности при производстве работ бригада должна быть дополнительно оснащена переносными ограждениями, красными фонарями и стандартными переносными дорожными знаками.

Перед началом работ на проезжей части дороги с обеих сторон от места их производства устанавливают предупреждающие знаки «Дорожные работы» и переносные ограждения, перекрывающие полосу движения, на которой предстоит выполнение работ.

За движением автомобильного транспорта организуется непрерывное наблюдение в целях своевременного оповещения сотрудников об опасности.

Все необходимые приборы и оборудование по возможности следует располагать за пределами дорожного полотна. Автомобили, перевозящие людей и оборудование к месту производства работ, ставят на обочине, а при наличии съездов - на обрезе за канавой.

При полном восстановлении трассы трассирование начинают с определения положения оси дорожного покрытия на прямых участках дороги и установления положения вершин углов.

Положение оси определяют несколькими промерами ширины земляного полотна с проезжей части с фиксацией осевых точек дороги вехами. Вехи, выставляемые таким образом, выравнивают по теодолиту в прямую линию.

При этом в случаях смещения трассы на отдельных, значительных по протяженности, участках настолько, что возникает необходимость уширения дорожной одежды с одной стороны при наличии изменений ширины с другой стороны, вводят дополнительные трассировочные углы.

Промер линии производят по бровке земляного полотна; в случае значительного разрушения бровки, а также при большой извилистости существующей дороги и частом чередовании закруглений малых радиусов - по оси проезжей части.

Пикетные точки и сторожки забивают на правой бровке дороги, считая по направлению хода пикетажа. На сторожках и в пикетажном журнале с точностью до 0,1 м указывают расстояние от точки, установленной на бровке, до оси для того, чтобы все последующие виды изыскательских работ могли быть привязаны к пикетажу трассы по оси.

Положение трассы фиксируют:

краской - на дорогах с усовершенствованными дорожными покрытиями;

штырями или заостренными трубками, забиваемыми вровень с поверхностью дорожного покрытия - на дорогах с дорожными покрытиями переходного типа;

деревянными кольями - на дорогах с дорожными покрытиями низкого типа;

краской на скальных обнажениях и отдельно расположенных крупных камнях - на горных дорогах.

Начало и конец трассы, как и весь промер линии, увязывают с существующими знаками километража. Рекомендуется совмещать направление промера линии с направлением существующего километража.

Все пикеты, кратные десяти, должны быть совмещены с положением существующих километровых знаков на дороге. Нумерация их должна совпадать с номером километра, увеличенным в 10 раз. Если расстояние между двумя соседними километровыми знаками отличается более чем на 1 м, вводят рубленый пикет.

Промер линии и ведение пикетажного журнала производят в соответствии с Наставлением пикетажисту при изысканиях автомобильных дорог, утвержденным Союздорпроектом Минтрансстроя 28.09.1956.

Ширину проезжей части, ширину левой и правой краевых укрепленных полос, укрепленных и неукрепленных обочин (а на дорогах I категории и ширину разделительной полосы) измеряют на каждом характерном участке дороги, но не реже чем 1 раз на 1 км.

К характерным участкам относятся:

прямые участки в плане с одинаковой шириной проезжей части и укрепленных краевых полос, а при отсутствии краевых полос - участки дороги с одинаковой шириной проезжей части;

участки кривых в плане с радиусами кривых 200 м и более;

участки кривых в плане с радиусами кривых менее 200 м;

участки сужений проезжей части над трубами, в местах установки ограждений, парапетов, направляющих столбиков с шагом установки менее 10 м.

На месте измерения разбивают поперечник, местоположение которого заносят в журнал. Измерения с точностью до 0,1 м производят стальной лентой, рулеткой или курвиметром типа КП-203, который представляет собой колесо окружностью 1 м, установленное на вилке с ручкой и соединенное зубчатой передачей со счетчиком СО-59. До начала измерений с поверхности проезжей части, краевых укрепленных полос и укрепленных обочин очищают пыль и грязь для четкой видимости границы укрепления.

В тех случаях, когда из-за одинакового дорожного покрытия визуально невозможно выделение границы проезжей части и краевой укрепленной полосы или укрепленной обочины их размеры уточняют по данным проектной и исполнительной документации.

Ширину основной укрепленной поверхности дорожного покрытия при определении показателя влияния этой ширины на обеспеченность расчетной скорости движения вычисляют как сумму ширины проезжей части и краевых укрепленных полос.

Одновременно с измерением ширины проезжей части, краевых укрепленных полос и обочин в журнал измерений заносят данные о числе полос движения, типе и состоянии дорожного покрытия и поверхности обочины, а также о наличии разметки.

Для определения продольных и поперечных уклонов дорожного покрытия и обочин, заложения откосов земляного полотна, кюветов и выемок, ровности и ширины земляного полотна, основания и дорожного покрытия, толщины конструктивных слоев дорожной одежды применяют универсальную линейку (рис. 7.1).

 

 

Рис. 7.1. Универсальная линейка:

 

1 - ручка; 2 - эклиметр; 3 - лимб измерительного устройства;

4 - двухшарнирный складывающийся трехметровый корпус;

5 - измерительное устройство с уровнем; 6 - клиновой шаблон

 

Универсальная линейка представляет собой двухшарнирный складывающийся трехметровый корпус 4, имеющий на боковой поверхности шкалу для измерения геометрических параметров, проградуированную в сантиметрах.

На верхней плоскости центральной части корпуса линейки расположено измерительное устройство 5 с уровнем для измерения продольных и поперечных уклонов.

Измерительное устройство имеет лимб 3, программированный в промилле. В средней части корпуса расположен эклиметр 2 для измерения заложения откосов насыпей и выемок, представляющий собой балансир со шкалой, проградуированной в уклонах.

На торце линейки закреплен клиновой шаблон 6 для определения ровности дорожного покрытия и измерения толщины конструктивных слоев покрытия. На верхней плоскости шаблона обозначена последовательно увеличивающаяся высота выступов в миллиметрах для определения просветов под рейкой. На нижней части шаблона нанесена шкала для измерения толщины конструктивных слоев дорожного покрытия, проградуированная в сантиметрах.

Радиус существующей кривой в плане при отсутствии документации может быть определен тремя способами.

По первому способу с помощью теодолита определяют угол поворота. Затем находят точки «Начало круговой кривой» (НКК) и «Конец круговой кривой» (ККК) (рис. 7.2).

Радиус кривой определяют по формуле

(7.1)

 

где К - длина кривой, м; α - угол поворота дороги, °.

 

 

Рис. 7.2. Схема для определения радиуса кривой по длине кривой и углу

поворота:

 

α - угол поворота дороги;

ВУ - вершина угла; НКК, ККК - соответственно начало и конец круговой кривой

 

При длине кривой, определяемой не по оси дороги, а по кромке проезжей части, найденное значение радиуса уточняется:

R_к = R - 0,5 В, (7.2)

 

где R_к - уточненный радиус кривой, м; R - вычисленное значение радиуса, м; В - ширина проезжей части, м.

По второму способу радиус кривой определяют путем измерения отрезка Z и хорды l₁, стягивающей дугу окружности (рис. 7.3).

Хорду рекомендуется принимать равной длине мерной ленты (20 м). Радиус кривой в плане определяют по формуле

(7.3)

 

Как и по первому способу, при определении длин стрелки Z и хорды l₁ по кромке покрытия радиус кривой уточняется.

По третьему способу вначале определяют вершину угла поворота. Затем с помощью теодолита, установленного над точкой вершины угла, определяют угол поворота и длину отрезка биссектрисы, измеряемой мерной лентой или курвиметром от вершины угла поворота до середины проезжей части (рис. 7.4).

 

 

Рис. 7.3. Схема для определения радиуса кривой по хорде:

 

l₁ - хорда; Z - отрезок; остальные обозначения см. на рис. 7.2

 

 

 

Рис. 7.4. Схема для определения радиуса кривой по биссектрисе:

 

l₂ - длина отрезка биссектрисы от вершины угла до середины проезжей части;

остальные обозначения см. на рис. 7.2

 

Радиус кривой определяют по формуле

 

(7.4)

 

где l₂ - длина отрезка биссектрисы от вершины угла поворота до середины проезжей части, м.

Для определения расстояния видимости используют геодезические приборы (теодолит, дальномер и дальномерные насадки).

При наличии чертежей плана и продольного профиля расстояние видимости может быть установлено графоаналитическими методами. В этом случае расстояние видимости в продольном профиле измеряют с помощью специального прибора (рис. 7.5). Прибор состоит из опорной плиты 1 и линейки 2, поворачивающейся вокруг точек A и В. На плите нанесена шкала расстояний 6 в масштабе 1:5000. На окружностях 5, имеющих центры в точках А и В, нанесены шкалы уклонов, дающие возможность внесения поправок на ошибки при измерении расстояний видимости, вызываемые тем, что вертикальный масштаб профилей в 10 раз превышает их горизонтальный масштаб. Поправку следует вводить при уклонах более 40 ‰:

Наклон линии видимости, ‰ ………………………………………40 50 60 70

Поправочный коэффициент…………………………………….…1,08 1,12 1,16 1,22

 

Расстояние ОА на плите равно расстоянию ОВ и соответствует отложенной в масштабе 1:500 высоте расположения глаз водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (1,2 м). На поворотной линейке имеется так называемая линия видимости 3 и параллельные ей сплошные линии 4 - высоты встречного автомобиля (1,2 м) в масштабе 1:500.

Непосредственно на дороге расстояние видимости может быть оценено с помощью приборов, имеющих дальномерные приспособления.

 

Рис. 7.5. Прибор для измерения расстояния видимости на основе

продольного профиля дороги:

 

1 - опорная плита; 2 - линейка; 3 - линия видимости; 4 - высоты встречного

автомобиля в масштабе 1: 500; 5 - окружности с центрами в точках А и В;

6 - шкала расстояний в масштабе 1:5000;

S₁ - расстояние видимости поверхности дороги; S₂ - расстояние видимости встречного автомобиля

 

Наиболее простой метод измерения заключается в последовательной (через 25...50 м) проверке видимости при помощи приборов, имеющих дальномерные насадки.

Состав работ меняется в зависимости от того, проверяется видимость в плане или в продольном профиле. При определении видимости в плане рабочий инструмент устанавливают на крайней правой полосе движения на расстоянии 1,5...1,7 м от кромки проезжей части. Высоту инструмента выбирают из условий удобства работы и роста наблюдателя.

При определении видимости в продольном профиле высота инструмента принимается близкой 1,2м - высоте положения глаз водителя.

Для определения геометрических элементов автомобильных дорог можно применять наземную фотограмметрическую съемку.

При этом для определения всех геометрических параметров дороги по стереоснимкам используют фототеодолиты (или спаренные аэрофотокамеры) и рейки, устанавливаемые вертикально на двух автомобилях.

С целью сокращения числа фотоснимков и объема фотограмметрической обработки при использовании обычной фототеодолитной съемки с каждой точки выполняют многократное фотографирование на одну фотопластину рейки, устанавливаемой последовательно в разных точках придорожной полосы.

Достоинством этих методов является также возможность изучения по перспективным фотоснимкам характеристик движения транспортных потоков.

При большом объеме работ по установлению размеров геометрических элементов, а также при паспортизации дорог применяют аэрофотосъемку и ходовые лаборатории.

Для измерения элементов плана и продольного профиля в ходовых лабораториях используют гироскопическое оборудование, достаточно точно регистрирующее траекторию перемещения центра тяжести автомобиля в пространстве. Автомобиль-лаборатория позволяет непрерывно регистрировать следующие элементы автомобильной дороги: протяженность, углы поворота трассы; радиусы кривых в плане; продольный уклон на отдельных участках; радиусы вертикальных кривых; поперечный уклон дорожного покрытия.

Существуют два метода определения радиуса кривой в плане или вертикальной кривой, основанных на применении гироскопической аппаратуры.

Первый метод заключается в определении соотношения угловой скорости ω и линейной скорости υ. Мгновенное значение радиуса кривизны

 

R_υ = υ/ω. (7.5)

 

При использовании ходовой лаборатории линейную скорость υ определяют с помощью бесконтактного тахогенератора переменного трехфазного тока. Угловую скорость ω определяют гироскопическим датчиком угловой скорости.

Второй метод заключается в определении угла поворота продольной оси автомобиля γ в поперечной плоскости (для кривых в плане) и в вертикальной плоскости (для вертикальных кривых). Этот угол является углом поворота трассы. Радиус кривой рассчитывают по формуле

 

(7.6)

 

где S - пройденный путь, м.

Углы γ определяют гирополукомпасом, направление измерительной оси которого всегда остается постоянным и ориентированным параллельно первоначальной установке.

Универсальным методом установления геометрических элементов автомобильных дорог является аэрофотосъемка.

С помощью крупномасштабной аэрофотосъемки, выполняемой с вертолетов, можно получить как характеристики движения транспортных потоков, так и размеры геометрических элементов, состояние проезжей части, обочин, съездов, пересечений и др.

Для определения размеров геометрических элементов обследуемой дороги наиболее целесообразно использование аэрофотосъемки крупного масштаба от 1: 500 до 1:200.

При этих масштабах точность определения всех геометрических элементов составляет 1...2%.

Применение аэрофотосъемки и ходовых лабораторий целесообразно при полном отсутствии данных о геометрических элементах дорог, а также при выполнении изыскательских работ с целью реконструкции существующей автомобильной дороги.