УДК 625.04
Мариненко Д. В., Пугачёв И. Н., Лопашук В. В.,
Лопашук А. В., Куликов Ю. И., Васильев А. Е., Ганчиц В.В.
Marinenko D. V., Pugachev I. N., Lopachuk V. V., Lopachuk А. V.,
Kulikov Y. I., Vasiliev A. E., Gančic V. V.
Совершенствование критериев определения
межремонтных сроков автомобильных дорог
Improving the criteria for determining dates of repair of highways
В настоящее время доля автомобилей, перевозящих тяжеловесные грузы, в составе транспортного потока, неуклонно увеличивается.
В связи с этим Правительством РФ введены правила возмещения вреда, причиняемого транспортными средствами, осуществляющими перевозки тяжеловесных грузов [1].
В этой связи требуется более подробное изучение влияния таких транспортных средств на автомобильные дороги и, как следствие, определения вреда состоянию автомобильных дорог и уточнения межремонтных сроков, о чем свидетельствует диалог на страницах журналов, посвященных этой тематике [2,3].
Планомерная работа по этой проблеме ведется и в Росавтодоре. Так, решаются вопросы по обновлению нормативной базы - в 2016 г. утверждены «Методические рекомендации по увеличению межремонтных сроков службы нежёстких дорожных одежд» [4].
В настоящее время в ООО «ГЕО-ПРОЕКТ» ведется работа по выработке рекомендаций для определения ущерба, причиняемого автомобильным дорогам общего пользования федерального значения транспортными средствами, имеющими разрешенную максимальную массу свыше 12 тонн.
Это позволит дифференцированно подойти к оценке назначения межремонтных сроков в зависимости от загруженности автомобильной дороги транспортными средствами, в том числе осуществляющими перевозки тяжеловесных грузов.
Установленная в настоящее время действующими нормативами [5] периодичность межремонтных сроков приведена в таблице 1.
Таблица 1. Межремонтные сроки проведения работ по капитальному ремонту автомобильных дорог общего пользования федерального значения с нежесткими дорожными одеждами
|
Категория дорог |
Тип дорожной одежды |
Дорожно-климатическая зона |
|||||
|
I - II |
III |
IV-V |
|||||
|
межремонтный срок, лет |
коэффициент надежности дорожной одежды |
межремонтный срок, лет |
коэффициент надежности дорожной одежды |
межремонтный срок, лет |
коэффициент надежности дорожной одежды |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
IА, IБ, IB |
капитальный |
12 |
0,98 |
14 |
0,95 |
18 |
0,88 |
|
II |
капитальный |
12 |
0,95 |
12 |
0,92 |
15 |
0,88 |
|
III |
капитальный |
12 |
0,92 |
12 |
0,90 |
15 |
0,85 |
|
облегченный |
12 |
0,86 |
12 |
0,85 |
12 |
0,84 |
|
|
IV |
капитальный |
12 |
0,85 |
12 |
0,84 |
12 |
0,83 |
|
облегченный |
10 |
0,85 |
10 |
0,84 |
12 |
0,82 |
|
|
переходный |
5 |
0,82 |
5 |
0,80 |
5 |
0,77 |
|
|
V |
облегченный |
10 |
0,82 |
10 |
0,80 |
12 |
0,79 |
|
переходный |
5 |
0,65 |
5 |
0,60 |
5 |
0,58 |
|
|
низший |
3 |
0,65 |
3 |
0,60 |
3 |
0,58 |
|
Анализируя данную таблицу, можно сделать вывод, что периодичность проведения работ по капитальному ремонту с заданным коэффициентом надежности дорожной одежды определяется следующими параметрами: категория автомобильной дороги, тип дорожной одежды, дорожно-климатическая зона.
Однако данная таблица не дает ответ на следующий вопрос: какие основные критерии определяют необходимость проведения капитального ремонта?
Так, если сравнить, например, участок автомобильной дороги IB категории в I – II дорожно-климатической зоне, межремонтный срок которой составляет 12 лет и доля движения грузовых автомобилей в составе транспортного потока на которой около 70% с аналогичным по конструкции участком в IV-V дорожно-климатической зоне, но долей грузовых автомобилей порядка 30 %, то фактическое состояние дорожной одежды двух данных участков будет значительно отличаться друг от друга. Соответственно, состав работ по ремонту также должен иметь значительные отличия.
Однако в приведенной таблице влияние состояния дорог по имеющимся дефектам на них и особенности грузопотока на назначение ремонта никак не учитываются.
Состояние автомобильной дороги оценивают рядом показателей. Следует различать технико-эксплуатационные качества автомобильных дорог (ТЭК АД), их транспортно-эксплуатационное состояние (ТЭС АД) и технико-экономические показатель дороги (ТЭП АД).
ТЭК АД оценивают ряд параметров. К ним относят: ровность, шероховатость и сцепные качества покрытий, прочность дорожной одежды, показатели, учитывающие наличие и качество инженерного оборудования и обустройства (разметка, направляющие и ограждающие устройства, дорожные знаки, автобусные остановки и т.п.). Практически эти параметры измеряют в абсолютных величинах (например, фактический модуль упругости дорожной конструкции) или в относительной форме (коэффициент инженерного оборудования и обустройства).
ТЭС АД - это комплекс параметров оценки эксплуатационного состояния дороги на момент обследования. К ним относят: пропускную способность и уровень загрузки дороги движением, обеспеченную скорость движения, допустимую осевую нагрузку и допустимую полную массу автомобильной нагрузки, коэффициенты аварийности и безопасности дорожного движения и прочее.
ТЭП АД - это комплекс параметров, оценивающих совместную работу автомобильного транспорта и автомобильной дороги, по которой осуществляются перевозки. К ним в первую очередь следует отнести: себестоимость автомобильных перевозок, среднюю скорость транспортного потока, наличие и концентрации дорожно-транспортных происшествий, износ шин, расход топлива, виды и концентрация выбросов вредных веществ и прочее.
Все показатели автомобильных дорог и параметры, оценивающие их, тесно связаны между собой. Так, например, шероховатость поверхности покрытия оказывает влияние на сцепные качества, выбор скорости движения, износ шин, безопасность дорожного движения.
Фактическое состояние автомобильной дороги на наличие дефектов определяется по результатам комплексной диагностики по ОДН 218.0.006-2002 [6].
Оценку транспортно-эксплуатационного состояния дороги осуществляют по степени соответствия нормативным требованиям основных транспортно-эксплуатационных показателей дороги, которые приняты за ее потребительские свойства.
К основным потребительски свойствам относятся: скорость, непрерывность, безопасность и удобство движения, пропускная способность и уровень загрузки движением; способность пропускать автомобили и автопоезда с разрешенными для движения осевыми нагрузками, общей массой и габаритами, а также экологическая безопасность.
Конечным результатом оценки является обобщенный показатель качества и состояния дороги ПД, включающий в себя комплексный показатель транспортно-эксплуатационного состояния дороги КПД, показатель инженерного оборудования и обустройства КОБ и показатель уровня эксплуатационного содержания КЭ:
ПД= КПД× КОБ× КЭ.
При этом показатели ПД, КПД, КОБ, КЭ являются критериями оценки качества и состояния дороги.
В данном нормативе вводится также понятие критерия экономической эффективности, который характеризуется как оптимальный в условиях недостаточного финансирования для назначения ремонтов.
При достаточном объеме финансирования в качестве критерия назначения очередности работ принимают величину транспортного эффекта на перевозках грузов и пассажиров и критерий интегрального эффекта в том случае, когда важна себестоимость выполняемых работ, получаемого при реализации выбранного решения.
Также потребность в ремонте определяют по критерию обеспеченности расчетной скорости движения КРСij (с учетом интенсивности и состава движения), сравнивая его с нормативным значением комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния КПк и с предельно допустимыми его значениями.
Кроме того, в условиях недостаточного финансирования планирование ремонтных работ осуществляется с учетом концентрации дорожно-транспортных происшествий и уровня загрузки участка на основе критерия «индекс соответствия», оценивающего требования безопасности движения с учетом его интенсивности и определяемого экспертным путем.
Данная система критериев представляется громоздкой и противоречивой, так как полученная на основе них оценка качественного состояния автомобильной дороги никак не влияет на периодичность межремонтных сроков, представленных в таблице 1.
С учетом неуклонно возрастающей интенсивности движения транспорта при увеличении грузовой составляющей наиболее важным становится влияние автотранспорта на состояние дороги с учетом массы грузов, перевезенных по данному участку за какой-либо промежуток времени. Собственно, основное предназначение автомобильной дороги и заключено в том, чтобы по ней гарантированно был бы перевезен определенный объем грузов (пассажиров).
Однако применяемая в настоящее время методика оценка качественного состояния дорог и планирования ремонтов не позволяет в полной мере учесть данные особенности, так как существующие методики не прослеживают основную связь:
объем перевезенного груза --> влияние этого объема на состояние дороги -->ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ДОРОГИ -->назначение определенного вида ремонта.
Назначение межремонтных сроков, вида ремонтных работ должно быть основано технико-экономическим подходом. При анализе эффективности работ по ремонту автомобильных дорог следует учитывать как эксплуатационные, так и экономические эффекты от выполнения работ по ремонту автомобильных дорог.
Определение времени проведения ремонтных работ и его вида должно быть нацелено на достижение максимального экономического эффекта от ремонта и в первую очередь на продление срока службы дороги при минимизации затрат на ее содержание и ремонт.
Одним из важнейших условий оценки эффективности ремонта автомобильных дорог является ожидаемое улучшение транспортно-эксплуатационного состояния покрытия дороги. Улучшение состояния покрытия оценивается международными показателями – индекс ровности IRI и индексом текущего эксплуатационного состояния покрытия PSI (Рис.1.).
Рис.1. Изменение индекса эксплуатационного состояния автомобильной дороги.
Оптимальный срок производства ремонтных работ, вид ремонта, направленный на поддержание или улучшение существующих условий дорожного движения и способные приостановить процесс деформации и разрушения покрытий дороги можно оценить с помощью показателей оценки транспортно-эксплуатационного состояния покрытий.
Оценка улучшения эксплуатационного состояния после ремонта необходима для изменения кривой индекса эксплуатационного состояния покрытия и оценки, на сколько продлился срок службы покрытия. Кривая изменения индекса эксплуатационного состояния покрытия может меняться с течением времени, что требует выполнения прогноза изменения транспортно-эксплуатационного состояния дорожного покрытия, используя результаты диагностики автомобильных дорог.
Оптимальное время для ремонта автомобильных дорог определяется на основе индекса эффективности ремонта EI. Оптимальное время для ремонта характеризуется минимальными расходами на ремонт при достижении максимально возможного эффекта по улучшению транспортно-эксплуатационного качества дороги.
Для каждого варианта ремонта покрытия определяется индекс эффективности EI ремонта дороги. Максимальный индекс эффективности определяется путем циклического сравнения индексов эффективности между собой.
Индекс эффективности для каждого варианта ремонтных работ определяется по формуле:
где: EIi — индекс эффективности i-го варианта ремонта дороги; (E/C)i — показатель эффективности качества работ для i-го варианта; E — эксплуатационный эффект от ремонта дороги; C — расходы на ремонт, тыс. руб.
Исходя из этого, возможными основными критериями, которые могут определить необходимый состав и периодичность проведения капитальных ремонтов автомобильных дорог различных категорий и в различных климатических зонах могут являться по степени их значимости:
Коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба - отношение общего модуля упругости дорожной одежды к минимальному требуемому общему модулю упругости, в зависимости от требуемой прочности дорожной одежды;
Требуемый уровень надежности – вероятность безотказной работы дорожной конструкции в течение срока службы;
Остаточный ресурс дорожной конструкции – число приложений расчетной нагрузки до достижения дорожной конструкцией предельного состояния;
Отказ дорожной конструкции – состояние дорожной конструкции с недопустимой продольной и поперечной неровностью поверхности дорожной одежды, с потерей прочности дорожной конструкции;
Предельный коэффициент разрушения - отношение протяженности участков дороги, требующих ремонта из-за недостаточной прочности дорожной одежды, к общей протяженности дороги;
Грузонапряженность автомобильной дороги (общая масса грузов, перевозимых через данное сечение автомобильной дороги в обоих направлениях в единицу времени (год, месяц, сутки), т×км/км).
Дополнительным критерием может служить наличие дефектов, позволяющих эксплуатировать автомобильную дорогу с расчетными показателями, но требующие выполнения каких – либо ремонтных работ.
При реализации данных критериев необходимо также взамен понятия «потребительские свойства автомобильной дороги» ввести такие понятия, как «надежность», «безотказность и безопасность», «долговечность» и «ремонтопригодность», что в конечном итоге позволит перейти от абстрактного назначения межремонтных сроков к четкому планированию системы содержания и ремонта дорог на основе их жизненного цикла.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Постановление Правительства РФ от 16.11.2009 г. № 934 «О возмещении вреда, причиняемого транспортными средствами, осуществляющими перевозки тяжеловесных грузов по автомобильным дорогам Российской Федерации» (с изменениями и дополнениями от 16.04.2011 г., 09.01.2014г. и 27.12.2014 г.).
2. В.А. Попов «Увеличение межремонтных сроков эксплуатации автомобильных дорог» Наука и техника в дорожной отрасли, №2, 2013г.
3. Л.М. Гохман «Повышение межремонтных сроков» Автомобильные дороги, № 5, 2015г.
4. ОДМ 218.2.065-2015 «Методические рекомендации по увеличению межремонтных сроков службы нежёстких дорожных одежд».
5. Приказ Минтранса от 01.11.2007г. № 157 «О реализации постановления Правительства Российской Федерации от 23 августа 2007 г. № 539 «О нормативах денежных затрат на содержание и ремонт автомобильных дорог федерального значения и правилах их расчета» (с изменениями и дополнениями).
6. ОДН 218.0.006-2002 «Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог».
Ключевые слова:
МЕЖРЕМОНТНЫЙ СРОК, ОТКАЗ ДОРОЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ, ОСТАТОЧНЫЙ РЕСУРС, технико-эксплуатационные качества автомобильных дорог
Аннотация:
Статья посвящена совершенствованию критериев определения межремонтных сроков автомобильных дорог. Авторы раскрывают важность технико-эксплуатационных качеств, транспортно-эксплуатационного состояния и технико-экономических показателей автомобильных дорог. Анализируются существующие критерии оценки качества состояния автомобильных дорог, влияющие на соответствие их потребительским свойствам. Приведены возможные основные критерии, определяющие необходимый состав и периодичность проведения капитальных ремонтов автомобильных дорог различных категорий и в различных климатических зонах.