Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru

Влияние дорожного покрытия на безопасную скорость

Влияние дорожного покрытия на безопасную скорость

В процессе эксплуатации дорожного покрытия из-за разных причин (износ, замасливание, загрязнение, излишнее количество битума, полировка каменных частиц под влиянием трения) сцепные качества его ухудшаются. Если такое покрытие увлажнить (дождь, поливка), то скользкость его настолько возрастает, что движение становиться опасным. Большое значение в изменении сцепных качеств дорожных покрытий имеет интенсивность движения. Например, где интенсивность движения весьма велика, коэффициент сцепления асфальтобетонного покрытия во влажном состоянии равен 0,23 (т.е. немного выше, чем при гололеде). Такой же коэффициент сцепления наблюдается на цементобетонном покрытии в туман и дождь.

Таблица 1 - Относительный риск происшествий с травматизмом, связанных с различными внешними условиями

Сухое ровное покрытие

Мокрое ровное покрытие

Слякоть (мокрый снег)

Дорога, покрытая снегом или льдом

В отдельных случаях повышенной скользкостью обладают и новые покрытия, главным образом построенные недоброкачественно, с нарушением норм дозировки вяжущего вещества, на вновь построенном асфальтобетонном покрытии в результате избытка вяжущего вещества коэффициент сцепления может составить всего 0,24.

Исследования показали также, что минимально преемлемым с точки зрения безопасности движения коэффициентом сцепления влажного дорожного покрытия, находящегося в эксплуатации, является 0,4 (при скорости движения транспортного средства 40 км/ч). Участки со значением коэффициента сцепления 0,4. 0,3 потенциально опасны и требуют улучшения их сцепных качеств. Участки со значением коэффициента сцепления 0,3 и ниже следует считать особо опасными, требующими немедленного восстановления шероховатости дорожного покрытия.

Для того чтобы неподвижный автомобиль привести в движение, одной силы тяги недостаточно. Необходимо еще трение между колесами и дорогой. Иначе говоря, автомобиль может двигаться лишь при условии сцепления ведущих колес с поверхностью дороги. В свою очередь, сила сцепления зависит от сцепного веса автомобиля Gv, т. е. вертикальной нагрузки на ведущие колеса. Чем больше вертикальная нагрузка, тем больше сила сцепления:

где Pсц -- сила сцепления колес с дорогой, кгс; Ф -- коэффициент сцепления; GK -- сцепной вес, кгс. Условие движения без буксования колес

т. е. если тяговая сила меньше силы сцепления, то ведущее колесо катится без буксования. Если же к ведущим колесам приложена тяговая сила, большая, чем сила сцепления, то автомобиль может двигаться только с пробуксовкой ведущих колес.

Таблица 2 - Коэффициенты сцепления на асфальте

Коэффициент сцепления зависит от типа и состояния покрытия. На дорогах с твердым покрытием величина коэффициента сцепления обусловлена главным образом трением скольжения между шиной и дорогой и взаимодействием частиц протектора и микронеровностей покрытия. При смачивании твердого покрытия коэффициент сцепления уменьшается весьма заметно, что объясняется образованием пленки из слоя частиц грунта и воды. Пленка разделяет трущиеся поверхности, ослабляя взаимодействие шины и покрытия и уменьшая коэффициент сцепления. При скольжении шины по дороге в зоне контакта возможно образование элементарных гидродинамических клиньев, вызывающих приподнимание элементов шины над микровыступами покрытия. Непосредственный контакт шины и дороги в этих местах заменяется жидкостным трением, при котором коэффициент сцепления минимален.

Примечание - составлено автором [3]

Рисунок 3. - Опасные ситуации на скольких дорогах

На деформируемых дорогах коэффициент сцепления зависит от сопротивления грунта срезу и величины внутреннего трения в грунте. Выступы протектора ведущего колеса, погружаясь в грунт, деформируют и уплотняют его, что вызывает увеличение сопротивления срезу. Однако после некоторого предела начинается разрушение грунта, и коэффициент сцепления уменьшается.

На величину коэффициента сцепления влияет также рисунок протектора шины. Шины легковых автомобилей имеют протектор с мелким рисунком, обеспечивающим хорошее сцепление на твердых покрытиях. Шины грузовых автомобилей имеют крупный рисунок протектора с широкими и высокими выступами-грунтозацепами. Во время движения грунтозацепы врезаются в грунт, улучшая проходимость автомобиля. Истирание выступов в процессе эксплуатации ухудшает сцепление шины с дорогой. [15]

При увеличении внутреннего давления в шине коэффициент сцепления вначале увеличивается, а затем уменьшается. Максимальное значение коэффициента сцепления соответствует примерно величине давления, рекомендуемого для данной шины.

При полном скольжении шины по дороге (буксование ведущих колес или юз тормозящих колес) величина ф может быть на 10 -- 25% меньше максимальной. Коэффициент поперечного сцепления зависит от тех же факторов, и его обычно принимают равным 0,7Ф. Средние значения коэффициента сцепления колеблются в широких пределах от 0,1 (обледенелое покрытие) до 0,8 (сухое асфальте- и цементобетонное покрытие).

Сцепление шин с дорогой имеет первостепенное значение для безопасности движения, так как оно ограничивает возможность интенсивного торможения и устойчивого движения автомобиля без поперечного скольжения.

Недостаточная величина коэффициента сцепления является причиной в среднем 16%, а в неблагоприятные периоды года -- до 70% дорожно-транспортных происшествий от общего их числа. Международной комиссией по борьбе со скользкостью дорожных покрытий установлено, что величина коэффициента сцепления по условиям безопасности движения не должна быть меньше 0,4.

Влияние климата и погоды на состояние дорог и условия движения автомобилей

Климат и погода – составные части природных факторов, которые существенно влияют на транспортно-эксплуатационные характеристики дорог, на режим и безопасность движения, т.е. на условия движения по дороге и режим ее функционирования [10, 12].

Условия движения – та реальная обстановка на дороге, в которой осуществляется движение автомобиля, включающая в себя дорожные условия, транспортный поток и состояние окружающей среды, под которой подразумевают погодно-климатические условия. Погодно-климатические условия существенно влияют на состояние поверхности дороги, по которой движется автомобиль, которую видит и воспринимает водитель при выборе режима движения. При анализе этого влияния различают следующие понятия и определения.

Погода, погодные условия, условия погоды и метеорологические условия используются как синонимы и означают состояние атмосферы, которое характеризуется совокупностью значений метеорологических явлений, факторов или элементов в данном месте, в данный момент.

Климатические или метеорологические явления, элементы (факторы) – это отдельные характеристики состояния атмосферы, которые наблюдаются на метеостанциях (атмосферное давление, температура, влажность воздуха, ветер, осадки, туман, метель и т. д.).

Каждый метеорологический фактор характеризуется вероятностью появления (повторяемостью), продолжительностью действия и последействия, интенсивностью. Данные о вероятности появления, продолжительности действия и интенсивности приведены в климатических справочниках или могут быть получены на ближайшей к дороге метеостанции.

Продолжительность последействия. Время с момента прекращения данного метеорологического явления до прекращения действия его последствий на состояние дорог и условия движения (например, время просыхания поверхности дороги после прекращения дождя) может быть получено только путем наблюдений в различные периоды года.

Климат (климатические условия) — статистический режим условий погоды за длительный период времени (от одного года до многих десятилетий), т.е. это закономерная последовательность атмосферных процессов в данной местности, обусловливающая характерный для этой местности режим погоды. Микроклимат — климат небольшой территории, возникающий под влиянием различий рельефа, растительности, состояния почвы, наличия водоемов, застройки и т.д. Воздействие метеорологических факторов на условия движения передается через состояние поверхности дороги, взаимодействие автомобиля с дорогой и восприятие условий движения водителем. Состояние поверхности дорог оценивается качественными характеристиками: сухое, влажное, мокрое (чистое и загрязненное), заснеженное (покрытие с рыхлым снегом или уплотненным слоем снега – снежный накат), гололед и т. д.

Условия движения в период действия неблагоприятных метеорологических явлений значительно сложнее, чем при сухом, чистом покрытии и обочинах. Различия определяются рядом факторов, основными из которых являются:

снижение сцепных качеств покрытия, изменение взаимодействия автомобиля с дорогой, ухудшение ровности покрытия под влиянием осадков, гололеда, тумана, повышенной влажности воздуха и других факторов;

увеличение сопротивления движению из-за отложений снега, грязи, гололеда, неровностей на дороге, в результате чего снижается свободная мощность двигателя автомобиля;

изменение очертания и внешнего вида проезжей части и обочин, параметров поперечного профиля из-за снежных отложений и образования полос наката, что приводит к изменению восприятия дороги водителем;

уменьшение метеорологической видимости в период туманов, осадков, пурги, пыльных бурь, слепящего действия солнца, изменяющих восприятие условий движения водителем;

ухудшение эксплуатационно-технических качеств автомобиля, прежде всего систем, обеспечивающих удобство и безопасность движения, к которым относятся тормоза, рулевое управление, обзорность, видимость, сигнальная система.

Степень влияния метеорологических явлений на режим и безопасность зависит от интенсивности метеорологического явления и скорости движения автомобиля (табл. 4.11).

Каждому периоду года соответствуют свои характерные условия погоды, оказывающие существенное влияние на формирование состояния поверхности дороги и условий движения. К зимнему относят период, характеризующийся устойчивой средней суточной температурой воздуха ниже 0 (рис. 4.11). В некоторых случаях под зимним подразумевают период с начала образования устойчивого снежного покрова до момента его схода. На большей части территории России зимний период самый длительный, продолжительность его колеблется от 20 до 260 дней в году.

Переходные периоды — весенний и осенний с неустойчивой погодой, при которой наблюдаются осадки всех видов (твeрдые, жидкие и смешанные). Весенним считается период со средней суточной температурой воздуха от 0 до +15 О С. В целом этот период, отличающийся резкими переходами от потепления к похолоданиям, длится от 30 до 60—80 сут.

Метеорологические факторы и условия движения на автомобильных дорогах

Примечание. О – опасные, ОО – особо опасные, МО – малоопасные.

Рис. 4.11. Продолжительность характерных периодов года:

I — зимний период; II — осенний и весенний переходные периоды; III — летний период

Осенним принято считать период, характеризующийся понижением температуры от +15 О С до 0. Общее количество осадков осенью меньше, чем летом, но продолжительность их выпадения значительно больше. Длительность осеннего периода на территории страны колеблется в широких пределах — от 70 до 120 сут.

Летний период ограничен датами перехода средней суточной температуры через +15 О С. Летом увеличивается количество осадков, но сокращается продолжительность их выпадения.

Для большинства районов страны наиболее трудные условия движения наблюдаются в зимний и осенне-весенний периоды, а для районов с жарким и сухим климатом — в летний период. Наиболее трудные периоды года и должны быть приняты за расчeтные при выборе методов и средств обеспечения удобства и безопасности движения. Основные характеристики погодно-климатических факторов по их влиянию на условия движения приведены в табл. 4.12.

Характеристики погодно-климатических факторов, влияющих на условия движения

Примечания: 1. Длительность последствия на дорогах с высоким уровнем содержания. 2. То же, на дорогах с допустимым уровнем содержания.

Каждому периоду года соответствуют свои наиболее характерные состояния поверхности дороги, которые могут распространяться на полную ширину проезжей части и обочин, охватывать большие протяжения дорог или захватывать небольшую часть покрытия, образуя отдельные пятна в зависимости от метеорологических условий, параметров и характеристик дорог, интенсивности и состава движения, а также уровня содержания дороги.

В летний период наиболее часто наблюдается сухое чистое покрытие, сухие обочины и в целом благоприятные условия движения. В переходные периоды года наиболее часто наблюдается влажное и мокрое покрытие и грязные, разрушенные обочины.

При выпадении осадков в виде дождя на поверхности покрытия образуется слой воды, который начинает заметно влиять на сцепные свойства уже при толщине пленки более 0,2 мм, снижая адгезионную составляющую силы трения. Коэффициент сцепления резко снижается в начальный период дождя, когда образуется густая смазка на поверхности. После того как грязь с поверхности покрытия смыта дождeм, коэффициент сцепления несколько увеличивается.

В зимний период года состояние поверхности дороги может колебаться в наибольших пределах. Поверхность дороги зимой может быть сухой и чистой от снега, покрыта слоем сухого рыхлого снега (заснеженной), снежным накатом, мокрым снегом или коркой в виде гололeда или искусственной скользкости, образующейся путeм уплотнения и оплавления снега под влиянием движущихся автомобилей.

От климата местности во многом зависит продолжительность различных состояний поверхности дороги. На продолжительность того или иного состояния существенно влияет технический уровень и качество содержания дорог в неблагоприятные периоды года.

Данные о фактической продолжительности состояния поверхности необходимы для определения фактической скорости движения и расхода топлива, себестоимости перевозки и многих других технических и экономических расчeтов. Впредь до накопления указанных данных продолжительность различных состояний поверхности дороги можно определять по формуле

, , — коэффициенты длительности состояний (сухого, мокрого, заснеженного, снежного наката, гололеда); D_Л, D_О-В, D₃ – продолжительность летнего, осенне-весеннего и зимнего периодов в данной зоне, сут.

Коэффициент комплексно учитывает влияние климатических факторов, интенсивности движения, технического уровня и качества содержания дороги (табл. 4.13).

Значение коэффициента длительности состояния покрытия (данные проф. А.П. Васильева)

Примечания: 1. Большие значения l для сухого покрытия (соответственно меньшие для мокрого) в летний и переходные периоды принимают при наличии краевых укреплeнных полос или укрепленных обочин. 2. Для зимнего периода коэффициент назначают с учeтом уровня оснащения службы эксплуатации машинами и оборудованием для зимнего содержания, принятого в проекте. Минимальное значение для мокрого покрытия, рыхлого снега, снежного наката и гололеда на покрытии принимают при 100 %-ной оснащeнности по сравнению с нормативной, соответственно максимальные значения принимают при оснащeнности, не превышающей 50 %.

Продолжительность периодов года определяют по многолетним данным изменения среднесуточной температуры воздуха, получаемым из климатических справочников.

Каждому периоду года соответствует характерное состояние поверхности. За расчeтные могут быть приняты следующие состояния поверхности.

В зимний период: а) слой рыхлого снега на покрытии и обочинах лежит только во время снегопадов и метелей в перерывах между проходами снегоочистительных машин; б) проезжая часть чистая, без снега, уплотнeнный снег и лeд имеется на прикромочных полосах, а рыхлый – на обочинах; в) проезжая часть покрыта слоем плотного снежного наката, на обочинах – слой рыхлого снега; г) на поверхности покрытия гололeд; д) поверхность дороги влажная, имеется рыхлый мокрый снег или слой снега и льда, растворeнного хлоридами.

Схемы а), б), г), д) служат расчeтными для дорог I—III категорий, схемы б), в) для III и IV категорий. Расчeтную толщину слоя рыхлого снега на покрытии принимают в зависимости от защищeнности дороги от снежных заносов и оснащeнности дорожной службы машинами для зимнего содержания, но не менее 10 мм.

В осенне-весенние переходные периоды: а) вся поверхность мокрая чистая; б) проезжая часть мокрая чистая, прикромочные полосы загрязнены; в) проезжая часть мокрая загрязнeнная.

Схему а) принимают за расчeтную для дорог I и II категорий с обочинами, укреплeнными на всю ширину каменными материалами с применением минеральных или органических вяжущих. Схема б) относится к дорогам или участкам с укреплeнными краевыми полосами и неукреплeнными обочинами или имеющим обочины, укрепленные щебeночными и гравийными материалами без вяжущих. Схема в) относится к дорогам без укреплeнных краевых полос и обочин.

В летний период: сухие и чистые покрытия и обочины.

Каждому расчeтному состоянию покрытия соответствует определeнный коэффициент сопротивления качению и коэффициент сцепления, зависящие от скорости.

Изменение ширины проезжей части и обочин по сезонам года.Фактически используемая для движения автомобилей ширина проезжей части и ширина обочин на одном и том же участке дороги является величиной переменной и колеблется в широких пределах в различные сезоны года в зависимости от погодно-климатических условий, конструктивных особенностей земляного полотна, проезжей части, краевых полос, обочин, а также от уровня содержания дороги (рис. 4.12). Фактически используемую ширину чистой укреплeнной поверхности определяет по формуле

В_ПР – проектная ширина проезжей части, м;

b – ширина краевой укреплeнной полосы, м;

b₁ – ширина полосы загрязнения краевой укрепленной полосы или прикромочной полосы проезжей части, м.

Летом в сухую погоду во всех климатических зонах в основном сохраняются проектные параметры поперечного профиля дорог и движение происходит по всей ширине проезжей части. Обочины в этот период находятся в сухом плотном состоянии.

Рис. 4.12. Характерные поперечные профили дорог в различные периоды года:

а — летом; б — осенью и весной при неукреплeнных обочинах; в — зимой на участках, не имеющих помех для снегоочистки; г — зимой на участках, имеющих помехи для снегоочистки; д, е — при неполной очистке снега;

1 — уплотнeнный снег; 2 — рыхлый снег; 3 — колеи наката;

а — ширина загрязнeнных полос осенью и весной; a₁ — ширина обочин; а₂ — фактическая ширина обочин зимой; b₁ — ширина проезжей части; b₂ — ширина чистой проезжей части; b₃ — используемая ширина проезжей части; с — ширина полос наката из снега или льда; B₁ — ширина земляного полотна; B₂ — ширина дороги зимой

В переходные периоды года и особенно осенью изменения фактической ширины проезжей части начинаются с выпадением дождей, понижением и увеличением относительной влажности воздуха, а весной при таянии снега. Это происходит за счeт загрязнения проезжей части, которое зависит от типа грунта обочин, их ширины и типа укрепления, общей ширины проезжей части, наличия въездов и съездов без твeрдого покрытия. Занесeнная транспортом на проезжую часть грязь под действием движения перемещается к кромкам и откладывается на прикромочной полосе проезжей части (рис. 4.13).

Рис. 4.13. Характерные состояния обочин в переходные периоды года:

а – при наличии краевых укреплeнных полос; б – укрепление на всю ширину; в – без укрепления;

1 – чистая поверхность; 2 – слой пыли или грязи; 3 – колеи и неровности на обочине

При отсутствии укреплeнных обочин сокращение проезжей части из-за загрязнения составляет 0,6—1,2 м. На участках с укреплeнными на всю ширину обочинами сокращения ширины проезжей части почти не происходит. Характерным для зимних условий является исчезновение чeтких очертаний границ земляного полотна и сглаживание его форм. В районах с длительным зимним периодом, частыми снегопадами и метелями при регулярной снегоочистке на прикромочных полосах обочин и проезжей части образуется ровный плотный слой снега шириной 0,2—0,6 м и толщиной 2—10 см, по которому может происходить движение автомобилей (рис. 4.14). Фактическая ширина проезжей части, используемая для движения на дорогах с хорошим зимним содержанием, как бы увеличивается. Поэтому на отдельных участках дорог зимой могут быть лучшие условия для движения, чем летом. Средняя ширина фактически используемой полосы движения составляет 8—8,5 м, т.е. больше, чем ширина проезжей части. Интересно отметить, что эту ширину водители выбирают в течение всей зимы и, по-видимому, она является наиболее предпочтительной для двухполосного движения. Ширина прикромочных полос уплотнeнного снега колеблется от 0,2 до 2,5 м с каждой стороны. При отсутствии регулярной снегоочистки фактическая (чистая) ширина проезжей части резко сокращается или исчезает полностью и движение осуществляется по слою рыхлого или уплотнeнного снега.

Рис. 4.14. Параметры и состояние обочин зимой:

а – при тщательной очистке снега; б – при образовании вала снега на участках ограждений, сигнальных столбиков;

а_П – проектная ширина обочины; а_Ф – фактическая ширина обочины

В районах, где зимы тeплые, малоснежные, снег зимой часто тает и полосы наката на кромках проезжей части не образуются. Характерной особенностью состояния дорог в зимний период является значительное колебание ширины чистой проезжей части по длине дороги и во времени. Большие сужения происходят на снегозаносимых участках дорог, участках установки ограждений, парапетов и направляющих столбиков, которые способствуют образованию снежных отложений и мешают уборке снега. Особенно неблагоприятные условия создаются на кривых малого радиуса (до 300 м) в плане, на которых устанавливаются ограждения, затрудняющие и без того сложные условия снегоочистки, на развязках дорог в одном и разных уровнях.

Влияние ровности дорожного покрытия на безопасность движения (стр. 2 из 3)

В зависимости от погодных условий, скорости движения транспорта и других причин изменяется удельное давление на покрытие от колес автомобилей. В жаркую погоду темное асфальтобетонное покрытие нагревается до температуры выше 60˚C при температуре воздуха около 30˚C.

Колеса автомобилей нагреваются также в результате работы, трения и ударов о неровности покрытия. При нагреве колес увеличивается в объеме воздух в камере, уменьшается площадь следа и дополнительно возрастает давление на покрытие.

Наиболее распространенным дефектом покрытий, вызываемым увеличением удельного давления сверх нормативного, является образование колеи. В городах такие деформации можно наблюдать у остановок общественного транспорта даже в слоях, уложенных на жестком основании.

На дорогах с интенсивным движением автомобилей не только образуются колеи, но и покрытие шлифуется и даже истирается, т.е. изнашивается. В этом случае снижается прочность дорожной одежды, уменьшается шероховатость и покрытие (особенно влажное) становится скользким, что вызывает дорожно-транспортные происшествия. Износ покрытий увеличивается при его обработке в зимнее время растворами противогололедных реагентов.

Из природных факторов на работоспособность асфальтобетонных покрытий наибольшее влияние оказывают осадки и изменения температуры. Асфальтобетонные покрытия чаще всего разрушаются при оттаивании грунта земляного полотна и потере им несущей способности и механической прочности. Дорожная одежда на таком полотне при проходе автомобилей легко деформируется, появляются бугры, проломы, трещины и колеи. В образовавшиеся проломы и трещины проникает разжиженный грунт земляного полотна. Если движение автомобиля продолжается, то такая дорожная одежда полностью разрушается и материал ее перемешивается с грунтом земляного полотна. Таким же образом действует на покрытие вода, проникающая в поры асфальтобетона. При ее замерзании давление льда может достигать 200 МПа. Прочность водонасыщенного асфальтобетона при продолжительной температуре может понизиться на 40%.

При резком снижении температуры воздуха осенью и больших перепадах температур зимой на покрытиях образуются поперечные температурные трещины из-за недостаточного сопротивления асфальтобетона температурным напряжениям. Они распределяются на расстоянии 6 - 10 м одна от другой.

ровность дорожное покрытие безопасность

Из-за плохого сопряжения горячей смеси одной полосы с ранее уложенной холодной полосой на покрытиях появляются продольные трещины. Косые трещины продолжают поперечные и продольные трещины при недостаточно прочном покрытии. Сетка трещин возникает на дорожном покрытии, как правило, при недостаточно прочном основании. Трещины могут образоваться над швами основания, если они заделаны недостаточно хорошо.

В местах сопряжения с обочинами можно наблюдать облом кромки. Чаще всего это происходит в случае переезда через кромки тяжелых грузовых автомобилей. При строительстве дорог кромки покрытия предохраняют укрепительными полосами. Если таких полос нет, то их строят во время ремонтных работ.

В жаркую погоду повышается пластичность асфальтобетона и его верхний слой под действием касательных сил, особенно при торможении, сдвигается на уклонах и в местах остановок общественного транспорта. Происходит волнообразование на покрытии. Разновидностью волн являются наплывы, при которых материал сдвигается в поперечном направлении. Например, в местах остановок общественного транспорта материал смещается на бордюр. Чтобы дорожное покрытие сохраняло работоспособность в течение запланированного срока службы, его систематически, в определенные сроки ремонтируют. Далее в нашей работе мы уделим внимание ремонту, но сначала мы рассмотрим как осуществляется контроль ровности дорожного покрытия.

Контроль ровности покрытия

Ровность определяют трехметровой рейкой, при этом просвет под рейкой не должен превышать: на асфальтобетонных и цементобетонных покрытиях 5мм; усовершенствованных покрытиях облегченного типа 7мм; переходных 15мм.

Контроль ровности осуществляется также передвижной многоопорной рейкой и специальным прибором - преобразователем дорожного профиля, оборудованным системой записи профиля дороги и микропрофиль. Требуемые показатели ровности асфальтобетонных покрытий при скорости движения автомобилей 50 км/ч приведены далее в таблице.

Для других типов покрытий необходимость проведения ремонта покрытия возникает при следующих значениях ровности:

· Цементобетонные - 110-210 см/км

· Щебеночные обработанные - 280 см/км

· Щебеночные необработанные - 350 см/км

Для обеспечения безопасного движения транспорта важное значение имеет степень сцепления колеса автомобиля с покрытием. Этот показатель характеризуется коэффициентом сцепления φ.

Для определения коэффициента сцепления используют портативные приборы, а также передвижные установки. При отсутствии этих приборов коэффициент сцепления определяют по длине тормозного пути или замедлению (отрицательному ускорению) автомобиля.

Замедление - отношение показателей скорости автомобиля ко времени от начала торможения до полной остановки автомобиля.

Наиболее высокими сцепными свойствами обладают цементобетонные покрытия: на сухом покрытии φ=0,7 - 0,8; на влажном φ= 0,4 - 0,5.

Сцепные свойства асфальтобетонных покрытий зависят от типа смесей и срока службы покрытия; среднее значение φ для сухих покрытий 0,5 - 0,8; для влажных 0,3 - 0,5. После 5 - 8 лет эксплуатации вследствие износа покрытия, измельчения и полировки минеральных зерен сцепные качества покрытия ухудшаются. Для обеспечения безопасного движения транспорта требуется, чтобы коэффициент сцепления дорожных покрытий был не менее 0,45 на следующих дорогах и участках дорог:

· при уклонах более 30%;

· при горизонтальных кривых наименьшего радиуса (для дорог и улиц 1-3 категорий - 250 м, 4-6 категорий - 125 м);

· в пределах пересечений улиц на расстоянии 50 - 100 м до пересечения;

· на мостах, путепроводах и подходах к ним;

· на остановочных пунктах общественного транспорта в пределах 50 - 100 м;

· на участках дорог с ограниченной видимостью;

· в пределах транспортных тоннелей.

На остальных дорогах коэффициент сцепления должен быть не менее 0,35.

Для оценки степени изношенности покрытия служит коэффициент износа, представляющий собой отношение фактической величины износа hк расчетной H₀:

где N - число транспортных единиц, шт.

В случаях, когда K_инт˃ 1, необходимо принять меры к увеличению пропускной способности дороги.

Оценку фактической прочности дорожной одежды производят путем измерения высокоточным нивелированием осадки покрытия (полной и обратимой) под колесами расчетного автомобиля.

По величине полной осадки рассчитывают модуль деформации для дорог нежесткого типа.

При K=1 покрытие соответствует требованиям по прочности;

K= 0,8-1 - одежда работает на пределе прочности;

K= 0,8-0,65 - потеря прочности.

При необходимости производят выборочный лабораторный контроль дорожной одежды, назначение которого заключается в проверке качества материалов, асфальтобетонных смесей и их соответствия действующим стандартам.

На основе учета совокупности визуальных наблюдений, инструментального контроля, технико-экономических показатель эксплуатации, а также назначения и категории улицы или дороги определяют характер проведения ремонтных работ.

Работы по повышению ровности покрытия. Ремонт

Различают следующие виды ремонтов: текущий, средний и капитальный. При текущем ремонте асфальтобетонных покрытий устраняют отдельные повреждения: трещины, выбоины, просадки, волны и наплывы на покрытии, восстанавливают шероховатость поверхности на небольших участках покрытия, а также устраняют отдельные повреждения бордюрного камня. Текущий ремонт выполняют преимущественно в теплое время года при температуре воздуха не ниже +5˚C. Однако, если возникающие неисправности могут привести к большим разрушениям, то ремонтируют дорогу независимо от температуры воздуха.

Заделка трещин - одна из наиболее часто встречающихся операций при ремонте асфальтобетонного дорожного покрытия. Раскрытые трещины способствуют ускоренному разрушению покрытия, поэтому своевременная их ликвидация обеспечивает сохранение асфальтобетона в надлежащем эксплуатационном состоянии. Трещины заделывают ранней весной и осенью (летом только в утренние часы, когда трещины наиболее раскрыты, а само покрытие сухое).

Если дорожное покрытие имеет сетку мелких трещин, рекомендуется не заливать их по отдельности, а отремонтировать все покрытие.

По ширине трещин до 5 мм вначале очищают их от пыли и грязи, а затем промазывают с помощью жесткой кисти жидким битумом и заполняют вязким битумом, нагретым до рабочей температуры. Трещины шириной 5 мм и более сначала тщательно очищают от грязи и пыли с помощью стальных крючков, щеток или сжатого воздуха. После этого также промазывают стенки трещин и затем заполняют мастикой на 2/3 глубины, а остальную часть - холодной асфальтобетонной смесью. Широкие трещины вначале разделывают специальными ручными машинами и только потом заполняют битумом или мастикой. Трещины заполняют с небольшим избытком. Чтобы не оставлять его, поверхность присыпают мелким песком или минеральным порошком и затирают.

Влияние дорожных условий на безопасность движения

В 2000 году в Российской Федерации недостатки состояния дорог стали сопутствующими причинами 22,7 % всех ДТП. Доля происшествий из-за недостатков покрытия (неровности, низких сцепных качеств) составила 44,4 % от числа ДТП, связанных с неудовлетворительными дорожными условиями.

Коэффициенты сцепления различных дорожных покрытий составляют:

• цементобетонное, сухое, твердое, шероховатое — 0,7 – 0,8;

• асфальтобетонное, сухое, сухой булыжник — 0,5 – 0,6;

• асфальтобетонное или булыжное грязное, скользкое или промерзшее — 0,2 – 0,3;

• цементобетонное влажное — 0,2;

• гололедица — 0,08 – 0,15.

Скользкая дорога. Скользкой бывает не только зимняя дорога, покрытая льдом или снегом. В теплое время года коварен асфальт в начале дождя, когда еще не смылись, но уже успели намокнуть пыль и грязь, представляющие собой «отличную» смазку. Скользко бывает ранним утром, особенно в туман, и в жаркий полдень, когда на асфальтобетоне выступает вяжущее вещество. Повышенной скользкостью обладает свежеуложенный асфальт. На высокой скорости «поскользнуться» можно и на абсолютно сухой, но волнистой (дефект асфальтового покрытия) дороге, когда колеса теряют сцепление с покрытием во впадинах между гребешками неровностей.

Скользкое покрытие, как правило, неоднородно, и при различной силе сцепления ведущих колес (правого и левого) легко развивается занос автомобиля. Водителю очень важно быть готовым к его преодолению. Восстановить устойчивость автомобиля при возникшем заносе возможно только плавным снижением тяги (при необходимости — до остановки) и осторожным ступенчатым торможением, не допускающем блокировки колес. Насколько сильно требуется нажимать педаль тормоза, водитель должен чувствовать по поведению автомобиля. Уже при выезде следует пробовать скользкую дорогу осторожным торможением. И уж обязательно поступать так, если это первый в сезоне гололед или был перерыв в вождении.

Резкое торможение только усугубит ситуацию, т. к. заблокированные колеса срываются в скольжение значительно быстрее катящихся. Кроме того, несущийся юзом автомобиль совершенно неуправляем.

Трогаться с места на скользкой дороге лучше на второй передаче, поскольку при этом на колеса передается меньший момент и становится намного легче дозировать силу тяги, не допуская пробуксовки колес.

Итак, ввиду важности вопроса, резюмируем. На скользкой дороге в несколько раз увеличивается тормозной путь. Сильно возрастает опасность блокировки колес, а это чревато самым неприятным — потерей поперечной устойчивости автомобиля. Избежать блокировки колес можно только плавным нажимом педали тормоза. Насколько сильно можно нажимать педаль тормоза, водитель должен чувствовать по поведению автомобиля. Уже при выезде следует пробовать скользкую дорогу осторожным торможением. И уж обязательно поступать так, если это первый в сезоне гололед или был перерыв в вождении.

Опасными метеорологическими условиями для автомобильного транспорта являются гололедица, туман, пыльная буря, сильный снегопад, метель, дождь, град, сильный, порывистый ветер и некоторые другие. В этом случае водитель должен принять все возможные меры безопасности: включить внешние световые приборы (в крайних случаях — аварийную сигнализацию), снизить скорость, увеличить дистанцию до идущих впереди автомобилей, а при необходимости — прекратить движение и эвакуировать пассажиров.

Гололедица — лед на проезжей части дороги, который образуется при замерзании жидких осадков (дождя, мороси, капели, густого тумана и т. п.). Скользким, как лед, является также снежный накат: уплотненный и раскатанный колесами автомобилей снег на проезжей части дороги.

В условиях гололедицы водителю следует трогаться с места плавно, не допуская пробуксовки колес. В процессе движения необходимо правильно определять и поддерживать безопасную скорость, избегать резких торможений и изменений оборотов двигателя, т. к. это может привести к срыву ведущих колес в занос и скольжение, правильно выбирать дистанцию до идущего впереди автомобиля и тормозить плавно, не выключая сцепления.

В сильный снегопад, помимо снежного наката, на дорогах могут образовываться снежные заносы, затрудняющие движение. Снег может скрывать обледенелые участки, а также опасные для автомобиля неровности или препятствия (предметы).

Густой снегопад снижает видимость, вызывает обледенение ветрового стекла, щеток стеклоочистителей, наружных зеркал заднего вида, внешних световых приборов. При ухудшении обзорности дороги водителю следует время от времени останавливать автомобиль для удаления льда и налипшего снега. Следует помнить и об ухудшении видимости светофоров, знаков, разметки, а также сигналов торможения идущих впереди автомобилей. Поэтому главная опасность при снегопаде связана с выбором безопасной скорости и дистанции. Особую осторожность следует соблюдать при следовании за автомобилем с шипованными шинами. Тормозной путь такого автомобиля в 1,5—1,6 раза меньше обычного (на шинах, не оснащенных шипами), поэтому дистанцию следует увеличить.

В оттепель при температуре воздуха выше О СС грунтовые обочины размягчаются, поэтому съезд с проезжей части может быть чреват заносом и опрокидыванием автомобиля.

В сырую погоду стекла автомобиля интенсивно запотевают, в холодную (при недостаточной эффективности отопителя) — обмерзают. Поэтому водителю необходимо следить за исправностью систем отопления и вентиляции салона — это повышает безопасность эксплуатации автомобиля зимой.

Осенью и весной наиболее часто возникают две опасности: туман и вода на дороге.

Туман нередко становится причиной ДТП. Он резко уменьшает зону видимости и способствует обману зрения, нарушая ориентировку в пространстве. При этом искажаются представления о расстоянии до других автомобилей и неподвижных препятствий, о скорости их приближения. Рассеянный туманом свет фар создает впечатление, что автомобили и предметы находятся дальше, чем это есть на самом деле.

При въезде в туман важно вовремя включить ближний свет фар. Это необходимо не только для того, чтобы самому видеть дорогу, но и для того, чтобы ваш автомобиль лучше видели другие участники движения. Ближний свет фар создает зону видимости, в зависимости от протяженности которой (т. е. густоты тумана) водителю следует выбирать безопасную скорость движения автомобиля. Еще лучше, чем ближний свет фар, в тумане «работают» противотуманные фары. Дальний свет фар в тумане не просто бесполезен, а даже опасен, т. к. направленные вперед (а не вперед -вниз) световые лучи, отражаясь капельками влаги, образуют яркую светящуюся пелену, скрывающую дорогу и расположенные на ней объекты.

Плохая видимость в тумане влияет и на психику водителя. Порой у него создается обманчивое впечатление полного безлюдья, и, когда внезапно и беззвучно появляются контуры встречного автомобиля водитель может испугаться и даже испытать состояние стресса.

Внимание! Обгон и движение задним ходом в тумане недопустимы! Задние фонари габаритного света заметить в тумане гораздо сложнее, поэтому попутные столкновения не являются редкостью. С целью их предотвращения водителям следует включать фонари заднего противотуманного света, которые гораздо эффективнее задних фонарей. Однако при выключенном двигателе фонари заднего противотуманного света не работают, поэтому при необходимости остановки или стоянки автомобиля в условиях тумана следует непременно покинуть проезжую часть дороги и сместиться на обочину. Обозначить стоящий автомобиль лучше всего включением аварийной сигнализации.

При движении в тумане необходимо периодически включать стеклоочиститель, поскольку мельчайшие капельки влаги, оседая на ветровом стекле автомобиля, образуют тонкую пленку, которая сильно ухудшает видимость.

Сильный дождь также снижает видимость и создает задержки в движении. А также возможны размыв полотна дороги, повреждение дорожных знаков и другие опасности. Даже при небольшом дожде стекла автомобиля нередко запотевают, видимость резко снижается, водитель вынужден отвлекаться от управления для протирки стекол. В темное время суток можно не сразу заметить, что стекла запотели, в то время как видимость падает до опасного предела. Для лучшей вентиляции салона (кабины) автомобиля можно приоткрыть боковое стекло, однако при этом возникает опасность быть облитым водой, разбрызгиваемой колесами встречного автомобиля.

Во время дождя внешние световые приборы автомобиля покрываются водно-грязевой эмульсией, поднимаемой в воздух колесами встречных и попутных автомобилей, которая ухудшает освещение дороги и заметность автомобиля сзади.

Помимо того, во время дождя снижается коэффициент сцепления колес с дорогой, что может привести к сложным ситуациям на поворотах, при торможении и при движении с повышенной скоростью. На (рис. 25, а) показано взаимодействие колеса с сухой дорогой и с мокрой дорогой (рис. 25, б). По мере увеличения скорости движения автомобиля его шины как бы всплывают над дорогой из-за образования водяного клина. В предельном случае между шиной и покрытием образуется слой воды (рис. 25, в), в результате чего автомобиль теряет контакт с дорогой и становится неуправляемым. Это явление, называемое аквапланированием, чрезвычайно опасно, т. к. коэффициент сцепления шин с покрытием падает ниже, чем в гололед, — практически до нуля.

Кроме скорости, большое влияние на аквапланирование оказывают тип рисунка и степень износа протектора шин (способность шины отводить воду из пятна контакта). На неровной дороге, а также при сниженном давлении в шинах, риск аквапланирования повышается.

[singlepic=1378,200. left]
При возникновении аквапланирования водителю необходимо вести автомобиль примерно так же, как в гололед: не меняя траектории движения автомобиля, снизить скорость плавным отпусканием педали газа (подачи топлива) и осторожным ступенчатым торможением. В этом случае нельзя интенсивно тормозить и резко бросать педаль газа иначе будет еще хуже (т. к. может произойти вращение автомобиля вокруг собственной оси). Кроме того, следует зафиксировать рулевое колесо в исходном положении (колеса автомобиля направлены прямо) и крепко держать его двумя руками. В противном случае, если колеса, повернутые в сторону, внезапно обретут сцепление, автомобиль кинет в сторону и он выйдет из-под контроля. Только после выхода передних колес на твердый грунт необходимо реагировать на занос энергичным вращением рулевого колеса в сторону заноса.

Помимо аквапланирования большое количество воды на дороге опасно тем, что при попадании одного или обоих передних колес на большой скорости в лужу сопротивление качению колес резко повышается. Это может привести к заносу или развороту автомобиля на проезжей части дороги.