И характеристик дорог.

Уширение проезжей части и укрепление обочин.Ширина укрепленной поверхности дороги, включающая в себя проезжую часть и краевые укрепительные полосы, ширина, тип укрепления и состояние обочин существенно влияют на безопасность движения автомобилей.

247

Рис. 19.9. Зависимость показателей безопасности движения z, Кавот ширины укрепленной поверхности Ву: 1 - число ДТП на 1 млн. авт.-км (данные США); 2 - коэффициент относительной аварийности (данные В. Ф. Бабкова)

Чем меньше ширина укреплённой поверхности, тем меньше боковые зазоры безопасности и тем больше вероятность ДТП (рис. 19.9). Установлено,что необходимая для обеспечения безопасности движения ширина укреплённой поверхности двухполосных дорог с интенсивным движением составляет 8,5...9 м. Эти требования соблюдены на дорогах с шириной проезжей части 7...7,5 м и краевыми полосами шириной 0,50...0,75 м или с укреплёнными обочинами.

Однако значительная часть старых дорог имеет ширину проезжей части меньше требуемой и не имеет укреплённых обочин. На этих дорогах для обеспечения безопасности движения в процессе ремонта необходимо в первую очередь уширить проезжую часть до норм, установленных СНиП 2.05.02-85.

Важное значение при назначении величины уширения имеет психологическое воздействие состояния обочин на водителя. Неукреплённые обочины в период дождей способствуют загрязнению проезжей части, а в период снегопадов - образованию снежных отложений на прикромочных полосах и тем самым приводят к сокращению эффективной ширины проезжей части и укреплённой поверхности дороги.

Установлено, что для повышения скорости и безопасности движения устройство краевых укрепленных полос и обочин соизмеримо с увеличением ширины проезжей части. Поэтому влияние климатических факторов на ширину полос загрязнения учитывают, дифференцируя ширину укреплённой полосы (табл. 19.2).

Таблица 19.2. Ширина, м, краевой укрепленной полосы

248

Укрепление обочин особенно эффективно при узкой проезжей части или недостаточной ширине укрепленных обочин, т.е. равнобезопасность движения возможна при различных параметрах и типах укрепления обочин (рис. 19.10). Например, одинаковый уровень безопасности будет обеспечен при ширине проезжей части и краевых полос 7 м, если обочины укреплены и при ширине проезжей части и краевых полос 8,5 м, если обочины не укреплены.

В районах с зимним расчётным периодом на участках дорог высокой категории, где установлены железобетонные или металлические барьеры безопасности, во многих случаях полезно укреплять обочины на всю ширину, включая и прибровочную полосу. Это вызвано тем, что при неукрепленных обочинах зазор между ограждением и прибровочной полосой засоряется и зарастает травой, в результате чего ограждение превращается в аэродинамическую стенку, задерживающую снег.

В районах с жарким климатом нет необходимости укреплять обочину на ширину остановочных полос (кроме участков, где обочины отсыпаны из пылеватых и песчаных грунтов), поскольку остановка автомобиля вполне возможна на сухой спланированной обочине.

На дорогах, где интенсивность движения не достигает максимальных значений, число остановок автомобилей на обочинах незначительно и необходимость устройства сплошной остановочной полосы отпадает. Вместо этого на дорогах II-IV категорий целесообразно устраивать площадки для остановки автомобилей (рис. 19.11). Площадки устраивают попарно с обеих сторон дороги так, чтобы они были сдвинуты одна относительно другой на 50...80 м таким образом, чтобы первой встречалась площадка по ходу движения автомобиля. Расстояние между площадками, расположенными с одной стороны проезжей части, принимают равным 800...1 000 м на дорогах II категории, 1 500...2 000 м - на дорогах III категории и 3 000...5 000 м - на дорогах IV категории.

Рис. 19.10. Зависимость относительного коэффициента аварийности К_ав от ширины

проезжей части В и состояния обочин:

1 - обочины не укреплены; 2 - обочины укреплены

249

Рис. 19.11. Площадка для кратковременной или вынужденной остановки автомобилей

(размеры даны в метрах):

1 - разметка; 2 - урна; 3 - скамейка; 4 - открытый бордюр или краевая полоса;

5 - направление движения автомобилей

Расстояние между аварийными стоянками в различных странах принимают от 300 м до 6 км. Во всех странах размеры стоянок принимают примерно одинаковыми: вместимость до трех автомобилей (т.е. длина 30...40 м), ширина 3 м и полосы отгона по 20...30 м или 1:10 на въезде и 1:7 на выезде.

Безопасность движения на подъемах и спусках и на участках с ограниченной видимостью. На затяжных подъемах и спусках в равнинной местности совершается 10…15 % ДТП, а на дорогах в холмистой и горной местности - 20…40 %. При этом число ДТП при движении на спуск в 1,5-2 раза больше, чем при движении на подъем. Происшествия при движении на спуск концентрируются в основном в конце спуска, особенно, если там расположена кривая в плане, имеется сужение проезжей части, узкий мост или другие помехи. При движении на подъём происшествия концентрируются больше в верхней части подъемов и на выпуклых вертикальных кривых. Резко увеличивается количество происшествий на подъемах и спусках при повышенной скользкости покрытий.

Радикальной мерой снижения аварийности на подъемах является устройство дополнительной третьей полосы шириной 3,50...3,75 м для движения по ней тихоходных грузовых автомобилей, что обеспечивает безопасность их обгона легковыми автомобилями (рис. 19.12).

Дополнительные полосы строят на участках дорог II категории, а при интенсивности движения более 2 000 авт. /сут в физических единицах и на дорогах III категории с продольными уклонами более 30 ‰ при длине участка свыше 1 км и с уклонами более 40 ‰ при длине участка от 0,5 до 1 км. Дополнительные полосы нецелесообразны на участках с кривыми в плане, радиус которых менее 200 м, а также на прямых вставках между ними длиной менее 300 м. Дополнительные полосы должны быть продолжены за пределами подъёмов.

250

Рис. 19.12. Выделение двух полос для движения на подъем и одной полосы для движения

на спуск на горной дороге

В зависимости от интенсивности движения протяжение полос за пределами подъема должно быть следующим:

На дополнительных полосах необходима специальная разметка проезжей части и установка соответствующих знаков.

Рис. 19.13. Расположение аварийных съездов в горной и холмистой местностях:

а - на участке встречных уклонов; б - на внутренней части кривой;

1 - основной знак; 2 - дублирующий знак; 3 - встречный уклон 100... 120 ‰ длиной 300... 400 м;

4 - площадка для остановки и разворота автомобилей; 5 - выезд на основную дорогу

251

Первоочередной мерой обеспечения безопасности движения на затяжных спусках является повышение шероховатости дорожных покрытий, установка ограждений и предупредительных знаков.

Широкое применение на дорогах в горных условиях и холмистой местности нашло устройство аварийных съездов - улавливающих карманов (рис. 19.13).

Основное назначение аварийного съезда - вывести автомобиль, потерявший управление из-за отказа тормозов на спуске, из транспортного потока, дать возможность погасить скорость до безопасных пределов за счёт повышенного сопротивления движению на съезде и остановиться.

По принципу работы аварийные съезды бывают трех типов:

• гравитационные - снижение скорости автомобиля происходит при движении на подъем за счет появления составляющей силы тяжести, действующей против направления движения;

• задерживающие - замедление происходит за счет увеличения сил сопротивления качению (рис. 19.14);

• гравитационно-задерживающие - в замедлении участвуют оба фактора - наиболее часто применяемый тип.

По месту расположения на продольном профиле различают также три вида аварийных съездов:

• на встречном подъеме (гравитационный тип), длина 80...200 м;

• на горизонтальном участке (может располагаться на уширенной обочине или рядом с ней), длина 120...300 м;

• на спуске, длина 200...500 м.

Ширина аварийного съезда должна быть равной 4 м.

В конце съезда должна быть площадка размером 15×15 м для разворота автомобиля.

В качестве тормозящего материала применяют крупнозернистый песок слоем 20...30 см или другой рыхлый одноразмерный материал (гравий, керамзит, синтетический гравий и т.п.). При въезде автомобиля на такую полосу замедление составляет (0,3...0,5) g, где g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с². Песок необходимо периодически разрыхлять.

Аварийный съезд обычно устраивают с использованием встречного подъема местности. При проектировании аварийного съезда рассчитывают длину рабочей зоны (участка гашений скорости) L при условии, что автомобиль, движущийся накатом, останавливается тогда, когда его кинетическая энергия будет израсходована на преодоление сил сопротивления движению. На практике эту задачу решают по схеме, показанной на рис. 19.15.

Рис. 19.14. Аварийный съезд (улавливающий карман) задерживающего типа

252

Рис. 19.15. Схема расчета длины зоны L аварийного съезда (улавливающего кармана):

v₀ - расчетная скорость автомобиля; i - продольный уклон; а - угол наклона; Q - общая сила тяжести автомобиля; F_i - сопротивление уклона; F_f - сопротивление качению; L - длина рабочей зоны

Кинетическая энергия автомобиля перед началом подъема

где Q - общая сила тяжести автомобиля с грузом; v₀ - скорость автомобиля при входе на активный участок въезда, м/с (но не менее 90 км/ч).

Эта энергия расходуется на преодоление сопротивления при движении на подъем (при выключенном двигателе).

Сопротивление при движении на подъем складывается из двух сил:

• силы на преодоление уклона

• силы сопротивления качению

где f - сопротивление качению, для асфальтобетонного покрытия f = 0,02; для рыхлого грунта f = 0,04...0,05, керамзитового рыхлого гравия f < 0,45; i - встречный уклон, отн. ед.

Суммарная работа автомобиля при движении на подъем составляет

где L - длина рабочей зоны или участок гашения скорости, м.

Автомобиль остановится, когда кинетическая энергия полностью израсходуется, т. е.

Е = А.

253

Тогда

откуда

Подставляя g = 9,81 м/с² и переводя скорость в километры в час, получим

На самом деле совсем не обязательно снижать скорость до полной остановки. Достаточно снизить скорость до 30 км/ч. На такой скорости водитель уже может справиться с автомобилем. Но для подстраховки лучше устроить песчаный вал в конце съезда или вал из керамзита. Если автомобиль при скорости v₀ = 30 км/ч въедет в такой вал, ничего страшного не произойдет, а длина рабочей зоны съезда при этом сократится:

где v₁ - скорость автомобиля после гашения.

Более эффективно устраивать подушку из керамзитового или синтетического гравия. При этом автомобиль тормозит с замедлением (0,5...0,6) g, т.е. 5...5,5 м/с².

Путь, проходимый за время торможения от скорости v₀ до скорости, равной нулю (до полной остановки) будет

Материал на активном участке съезда и песчаный вал необходимо поддерживать в сухом рыхлом состоянии. Для этого должны быть обеспечены водоотвод и систематическая вспашка или боронование этого участка съезда. На рис. 19.16 приведен пример улавливающего кармана на дороге Медео - Алматы.

Безопасность движения на участках с ограниченной видимостью. Ограничение видимости на отдельных участках дорог - одна из частых причин, способствующих возникновению ДТП.

254

Ограниченная видимость обычно отмечается на кривых малого радиуса в плане и выпуклых кривых в продольном профиле, в табл. 19.3 приведены характерные причины ограничения видимости.

Рис. 19.16. Улавливающий карман на дороге Медео - Алматы.

Для безопасного движения при выполнении ремонтных работ необходимо обеспечить видимость в плане и профиле на всем протяжении дороги не менее требуемых по СНиП 2.05.02-85.

В подавляющем большинстве случаев обеспечение требуемой видимости может быть выполнено силами дорожной службы без особых затрат. Исключение составляют участки крутых переломов продольного профиля, ограничение видимости застройкой зданий и сооружений, а также откосами глубоких выемок и полувыемок в горных условиях.

Таблица 19.3. Характерные причины ограничения видимости

255

На вертикальных выпуклых кривых с недостаточной видимостью целесообразно поэтапно выполнять при ремонте и реконструкции комплекс мероприятий: при интенсивности до 500 авт. /сут. - уширение проезжей части в пределах всей кривой по 1 м с каждой стороны, укрепление обочин на 1,5 м и нанесение разметки, запрещающей обгон; при интенсивности более 500 авт. /сут. - дополнительное устройство разделительного островка шириной не менее 1 м в пределах всей кривой; увеличение радиуса вертикальной кривой с обеспечением требуемой видимости.

Аналогичные мероприятия выполняют и на кривых в плане с необеспеченной видимостью. Кроме того, на этих участках рекомендуется устанавливать зеркала, ограждения на внешней стороне кривых и указатели поворота. На кривых малого радиуса обязательно первоочередное устройство шероховатой поверхностной обработки.