МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
(СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО НАЗНАЧЕНИЮ ПРОДОЛЬНЫХ УКЛОНОВ

ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Одобрены Главтранспроектом

Минтрансстроем

Москва 1975

Составлены в развитие и дополнение СНиП II-Д.5-72 в части обоснования элементов продольного профиля сравнением экономических показателей вариантов: стоимости строительства, затрат на ремонт и содержание дорог, себестоимости перевозок и степени безопасности движения.

Оглавление

Предисловие

Общие положения

Технико-экономическое обоснование назначения продольных уклонов

Приложения:

1. Себестоимость перевозов автомобилями и автопоездами (данные НИАТ)

2. Определение уровней загрузки автомобильных дорог

3. Средние показатели расходов на ремонт и содержание автомобильных дорог с разными покрытиями в зависимости от размеров движения

4. Потери от одного дорожно-транспортного происшествия (ДТП)

5. Оценка проектных решений по безопасности движения с использованием коэффициентов относительной безопасности

Предисловие

Продольные уклоны, являясь одним из основных элементов автомобильных дорог, значительно влияют на режим движения как одиночных автомобилей, так и автомобильного потока. На участках подъема происходит значительное снижение скорости тяжелых грузовых автомобилей, что вызывает резкое снижение средней скорости автомобильного потока, уменьшение величины пропускной способности и повышение аварийности движения. С другой стороны, уменьшение величины продольных уклонов, как правило, связано с увеличением объема земляных работ и стоимости строительства.

«Методические рекомендации по назначению продольных уклонов при проектировании автомобильных дорог» разработаны в развитие СНиП II-Д.5-72 для технико-экономического обоснования продольных уклонов при проектировании дорог. В «Методических рекомендациях» обобщены отечественный и зарубежный опыт назначения уклонов, учтены результаты исследований режимов движения автомобилей на уклонах, определены максимальные и средние скорости движения на подъемах и спусках при различных сочетаниях наибольших продольных уклонов с кривыми в плане.

«Методические рекомендации» составил инженер Б.Б. Анохин при участии инженеров Н.С. Беззубик, А.В. Ионова, В.И. Клочковой, Б.А. Щит и О.Н. Яковлева под общим руководством кандидата технических наук Н.Ф. Хорошилова, а также при участии кандидатов технических наук Ю.М. Ситникова и В.В. Сильянова (МАДИ).

Все пожелания и замечания просьба направлять по адресу: 143900 Балашиха-6 Московской обл., Союздорнии.

Общие положения

1. Настоящие «Методические рекомендации» предназначены для технико-экономического обоснования оптимальных уклонов продольного профиля при проектировании новых автомобильных дорог и реконструкции существующих.

2. «Методические рекомендации» разработаны в развитие и дополнение главы СНиП II-Д.5-72 в части обоснования элементов продольного профиля сравнением технико-экономических показателей вариантов: стоимости строительства, затрат на ремонт и содержание дорог, себестоимости перевозок и степени безопасности движения.

При выборе варианта трассы необходимо учитывать разницу в стоимости к продуктивности занимаемых земель, а в случаях проложения проектируемых дорог по спрямленным направлениям определять также затраты на приведение земель, занимаемых существующими дорогами, в пригодное для использования в сельском хозяйстве состояние.

3. Продольный профиль автомобильных дорог следует проектировать из условия наименьшего ограничений скорости и обеспечения безопасности движения. Назначение продольных уклонов и их технико-экономическое обоснование необходимо рассматривать в комплексе с другими элементами трассы и поперечно г о профиля дорог.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ обоснование назначения

продольных уклонов

4. При назначении продольных уклонов выполняется технико-экономическое сравнение вариантов проектируемой дороги по принципу минимума суммарных приведенных затрат П по формуле

П = С + Т + Д + А + х (руб.),                                                           (1)

где С - строительные затраты по каждому варианту;

Т - приведенные расходы на перевозку грузов, пассажиров и пр.;

Д - приведенные расходы на ремонт и содержание дорог;

А - приведенные затраты, связанные с дорожно-транспортными происшествиями;

х - убытки, обусловленные плохими дорожными условиями (эти потери для вариантов проектируемой дороги принимают постоянными, поэтому их при сравнении вариантов не учитывают).

5. Строительные затраты на сооружение дороги или отдельного участка устанавливают на основе сметно-финансовых расчетов, различных укрупненных сметных показателей или расходов до сооружению объектов - аналогов, средних показателей нормативных удельных капитальных вложений в строительство автомобильных дорог* и других соответствующих данных.

* Нормативы удельных капитальных вложений в строительство автомобильных дорог общего пользования на период 1971-1975 гг. Гипродорнии, М., 1972

6. Для расчета расходов на перевозку грузов и пассажиров определяют:

расчетные объемы перевозок грузов, пассажиров и выполнение других транспортных функций, оцениваемых автомобиле-часами или автомобиле-километрами;

среднюю дальность перевозки грузов и пассажиров;

расчетный состав автомобильного движения;

показатель использования транспортных средств, т.е. коэффициенты использования пробега и грузоподъемности транспортных средств;

себестоимость перевозок, зависящую от типа и марки транспортного средства.

7. Приведенные расходы на перевозку грузов и пассажиров T в t -м году определяют по формуле

                                                                       (2)

N_t - среднесуточная интенсивность движения на рассматриваемом участке на t-й год, авт./сутки;

S_i - средняя стоимость перевозки на рассматриваемом участке, коп/т.км;

L - протяженность участка, км;

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

8. Себестоимость перевозок S можно вычислить по следующей формуле:

                                                                        (3)

где S_п - затраты, зависящие от размеров движения при данной ездке и рассчитываемые на 1 км пробега, коп;

К_общ - общий пробег единицы подвижного состава на данную ездку, км;"

l - дальность перевозки грузов, км;

β - коэффициент использования пробега;

S_zp- затраты, не зависящие от размеров движения и рассчитываемые на час работы, коп;

t_e - время на одну ездку, час,

 - средняя скорость потока, км/час;

t_n-p - время погрузки и разгрузки, чаc;

W - объем грузовой работы за данную ездку, W =qg l

q. - грузоподъемность автомобиля, т;

g  - коэффициент использования грузоподъемности.

Значения S_n, S_zp рекомендуется определять по таблицам приложения 1.

9. Для определения средних скоростей движения потока автомобилей, необходимых для установления себестоимости перевозок, максимальные скорости, вычисленные по методам Н.Ф. Хорошилова или Е.А. Вельского и К.А. Хавкина, следует умножать на коэффициенты использования максимальных скоростей К_с, устанавливаемых в зависимости от уровней загрузки дорог (табл.1).

Таблица 1

Уровень загрузки дорог определяют по приложению 2.

10. Средние скорости движения потока автомобилей на уклонах можно определять по методу, разработанному Московским автомобильно-дорожным институтом.

11. Осредненные показатели себестоимости перевозок в зависимости от продольных уклонов показаны на номограмме (рис.1).

12. Приведенные расходы на ремонт и содержание дорог Д определяются с учетом коэффициента приведения по формуле

                                                                                   (4)

где d - средние показатели расходов на ремонт и содержание дорог (приведены в приложении 3).

Рис.1. Номограмма для определения себестоимости перевозок на подъемах

13. Приведенные потери народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий (ДТП) следует вычислять по формуле

                                                                                          (5)

где α - потери от одного ДТП, руб. (приложение 4);

N_t - интенсивность движения в t-м году, авт/сутки;

Э_t - количество ДТП на 100 млн. авт. - км в t-м году на рассматриваемом участке.

14. Количество дорожно-транспортных происшествий на 100 млн.авт.-км пробега вычисляют по формуле

                                                                                       (6)

где К_о - суммарный коэффициент относительной безопасности для рассматриваемого участка (приложение 5).

15. Для определения осредненных потерь народного хозяйства от аварийности следует использовать формулу

                                                                                (7)

где S_at - осредненные потери от ДТП, коп/авт. - км (рис.2).

16. Технико-экономическое обоснование величины продольных уклонов рекомендуется выполнять в следующем порядке:

а) назначают продольные уклоны на участке проектируемой дороги с учетом пп.3.21 и 3.22 СНиП II-Д.5-72, а также настоящих «Методических рекомендаций»;

б) определяют величину капиталовложений по каждому варианту}

в) устанавливают средние скорости движения автомобильных потоков по одному из рекомендуемых методов;

г) рассчитывают приведенные затраты на перевозку грузов и пассажиров;

д) устанавливают приведенные расходы на ремонт и содержание дорог;

е) рассчитывают приведенные затраты, связанные с дорожно-транспортными происшествиями, по одному из рекомендуемых методов;

ж) вычисляют величину суммарных приведенных затрат для каждого варианта и по показателю сравнительной экономической эффективности капитальных вложений определяют оптимальный вариант.

Рис.2. Номограмма для определения размеров потерь от дорожно-транспортных происшествий в зависимости от продольного уклона дороги

17. Для обеспечения безопасности движения автомобилей расчетная скорость на подъемах должна быть не меньше 0,6 от скорости движения на предыдущем участке, при этом длина подъемов не должна превышать величин, указанных в табл.2.

Таблица 2

18. На участках дорог II категории, а при интенсивности движения более 2000 авт/сутки (достигаемой в первые пять лет эксплуатации) и на дорогах III категории с продольными уклонами более 30% при длине участка свыше 1 км и с уклонами

Рис.3. Номограмма для выбора продольного уклона i или радиуса кривой в плане R с учетом коэффициентов относительной безопасности движения K₀ (S -расстояние видимости, м; γ - коэффициент )

более 40 % при длине участка свыше 0,5 км следует предусматривать дополнительные полосы проезжей части для грузового движения в сторону подъема шириной 3,5 м на всем протяжении подъема. Протяжение дополнительной полосы за подъемом следует принимать в соответствии с нормами, приведенными в п.3.7 табл.6 СНиП II-Д.5-72.

19. Наибольшие продольные уклоны на участках кривых в плане с малыми радиусами должны быть меньше представленных в нормах п.3.22, табл.10 СНиП II-Д.5-72, уменьшение их следует принимать по п.3.30, табл.13 СНиП II-Д.5-72.

20. Рациональное сочетание геометрических элементов дорог из условий обеспечения требуемых коэффициентов относительной безопасности движения предлагается выбирать по номограмме (рис.3).

21. Сочетания элементов на участке дороги следует оценивать также с учетом наименьших допускаемых значений обобщающих коэффициентов относительной безопасности движения, определяемых по приложению 5.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Себестоимость перевозок автомобилями и автопоездами (данные НИАТ)

Примечание. С.д. средние дорожные условия; ус. д. - усовершенствованные дороги.

Приложение 2

Определение уровней загрузки автомобильных дорог

1. Уровень загрузки дорог - показатель, характеризующий условия и безопасность движения автомобилей. Уровень загрузки участку определяется отношением интенсивности движения к пропускной способности этого участка.

2. Расчет пропускной способности основывается на использовании исходных значений пропускной способности для эталонного участка дороги с наиболее благоприятными элементами и условиями движения, а также частных коэффициентов, учитывающих снижение исходных значений на других участках.

3. За эталонный принимается горизонтальный прямой в плане участок дороги: с шириной полосы движения 3,75 м и обочины 3,75 м с укреплением на ширину 2,5 м; покрытие с ровностью и шероховатостью, установленными СНиП II-Д.5-72 для магистральных дорог I и II категорий; транспортный поток состоит из легковых автомобилей, движущихся без помех (отсутствие пересечений и примыканий, а также помех со стороны придорожной полосы) при благоприятных климатических условиях.

4. Значения исходной пропускной способности для эталонного участка N_эт следует принимать:

а) для дорог с двумя полосами движения - 2600 легковых автомобилей в час;

б) с тремя полосами движения - 4000 легковых автомобилей в час;

в) с четырьмя полосами движения и более – 1800 nj легковых автомобилей' в час, где п - число полос движения; j - коэффициент, зависящий от числа полос движения (j = при n  = 4, j = 1,1 при n = 6).

5. Пропускную способность N_п с учетом изменений элементов поперечного и продольного профилей, состава и условий движения по отношению к эталонному участку следует определять по формуле

N_n = N_этК_1· К_2· К_{3 .}·… ·К_п ,                                                                      (1)

 где  N_эт  - исходная пропускная способность;

К_1· К₂…К_n - частные коэффициенты снижения пропускной способности при разных параметрах дорог и составах движения.

6. На участках с продольным уклоном до 20% значения коэффициентов приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю находят по табл.2 СНиП П-Д.5-72.

7. Коэффициент снижения пропускной способности при смешанном составе движения Н₁ (кроме участков с продольным уклоном 20 % и более) вычисляют по формуле

                                                            (2)

где т₁, т₂,…т_n - удельный вес автомобилей в транспортном потоке, в долях единиц, соответственно легковых (т₁), грузовых различной грузоподъемности и автопоездов (т₂…т_п);

, ,…  -коэффициенты приведения соответствующих транспортных средств к легковому автомобилю ( по табл.2 СНиП П-Д.5-72).

8. Значения частных коэффициентов снижения пропускной способности К_г - К₇  при разных параметpax дорог находят по табл. 1-6.

Таблица 1

9. Влияние продольных уклонов i (20%₀ и более) учитывается коэффициентом К₈, определяемым по формуле (2), а коэффициенты приведения грузовых автомобилей к легковому при различных продольных уклонах следует принимать по табл.7.

Таблица 6

10. В тех случаях, когда на дороге пересечения в одном уровне располагаются в среднем менее, чем через 10км, рекомендуется учитывать коэффициенты снижения пропускной способности К₉ , определяемые по табл.8.

11. Для оценки пропускной способности существующих автомобильных дорог, параметры которых не соответствуют СНиП II-Д.5-72, следует учитывать дополнительные частные коэффициенты снижения пропускной способности К₁₀ - К₁₄ (табл.9-13).

12. Для учета влияния погодных факторов на показатели пропускной способности и проверки ее обеспеченности в сложных погодных условиях следует учитывать частные коэффициенты снижения пропускной способности по табл. 14, 15.

13. Среднесуточную пропускную способность N_с (авт/сутки) следует определять с учетом среднего чиcла часов, в течение которых проезжает большее количество автомобилей, а также с учетом средних значений неравномерности движения по формуле

                                                                                                                                                                                       (3)

где t - средняя продолжительность времени, час, в течение которых проезжает до 85-80% автомобилей. На основе многочисленных наблюдений, анализа отечественной и зарубежной практики t следует принимать равным 10 час.;

N_n - пропускная способность, авт/сутки;

К_н - коэффициент неравномерности движения, равный отношению максимальной часовой интенсивности движения в течение года к среднегодовой часовой интенсивности движения.

Таблица 7

Примечания: 1. Приведенные значения коэффициентов относятся к верхнему пределу указанных грузоподъемностей. Для более точного учета влияния состава движения на уклонах указанные коэффициенты следует интерполировать.

2. На участке с продольными уклонами 20% и более коэффициент состава движения H₁ не учитывается.

Таблица 8

Значения коэффициентов неравномерности движения К_N  для конкретных проектируемых или реконструируемых дорог следует устанавливать на основе специального анализа данных учета движения.

В случае отсутствия данных о неравномерности движения рекомендуется принимать средние значения коэффициентов   неравномерности по следующей формуле:

К_N  = 5000 N ^–0,94 + 1,                                                                               (4)

где N - перспективная среднегодовая интенсивность движения, авт/сутки.

Таблица 9

Таблица 10

Таблица 11

14. Величина уровня загрузки, исходя из средневзвешенной за перспективный период интенсивности движения, не должна превышать значений, приведенных в табл.16.

15. Участки дорог, уровень загрузки которых превышает приведенные значения, относятся к неблагоприятным по условиям движения. Возможность повышения пропускной способности таких дорог необходимо рассматривать, начиная с участка, в наибольшей степени ограничивающего пропускную способность дороги.

* По данным Гипродорнии.

Таблица 16

При разработке мероприятий по улучшению условий движения необходимо учитывать режимы движения потоков автомобилей при различных уровнях загрузки.

Приложение 3

Средние показатели расходов на ремонт и содержание автомобильных дорог с. разными покрытиями в зависимости от размеров движения

 

 

 

Примечание. Интенсивность движения и показатели расходов на ремонт и содержание приведены  для дорог с проезжей частью до двух полос движения, для дорог с многополосной проезжей частью показатели расходов таблицы следует соответственно увеличивать.

Приложение 4

Потери от одного дорожно-транспортного происшествия (ДТП)*

* Величина средних потерь проэкстраполирована до 2000-го года по данным приведенным во "Временных указаниях по учету потерь народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий при проектировании и реконструкции автомобильных дорог ВСН 3-59 (Минавтодор РСФСР).

Приложение 5

Оценка проектных решений по безопасности  движения с использованием коэффициентов относительной безопасности

1. Для оценки проектных решений по степени обеспечения безопасности движения следует применять метод коэффициентов относительной безопасности. При этом совокупность назначаемых на том или ином участке дороги элементов оценивается обобщающим суммарным коэффициентом относительной безопасности движения К_о принимаемым, как произведение частных коэффициентов относительной безопасности движения по основным элементам дорог:

К₀ = К_{1 ·} К_{2 ·} К_{3 ·}…_· К_i                                                                                                         (1)

где  К_1, К₂, … , К_i - коэффициенты относительной безопасности движения, учитывающие влияние соответственно: интенсивности движения N , числа полос проезжей части n, ширину проезжей части b, ширины обочин l, ширины укрепленной полосы обочин l₁, величины продольных уклонов i , расстояния видимости встречного автомобиля L, величины радиуса кривых в плане R и др. (табл. 1-8);

1) коэффициенты К₁ для дорог с разделительной полосой следует принимать по интенсивности движения в одном направлении (табл.1);

2) коэффициенты К_г для трехполосных дорог допускается принимать до 0,8 при соблюдении необходимых мер по организации движения (разметка проезжей части, переключение третьей полосы на наиболее интенсивное направление в часы "пик" и т.п. табл.2);

N, авт/сутки	K1		n, шт	K2
1000 и менее 2000 3000 4000 5000 7000 9000 и более	0,90 0,80 0,75 0,70 0,65 0,57 0,42		2 при N до 6000 авт./сутки	0,4-0,6
			3 при N свыше 5000 авт./сутки	0,35
			4 без разделительной полосы	0,82
			4 и более с разделительной полосой	1,0

3) коэффициенты, K₃ при наличии разделительной полосы следует принимать применительно к ширине проезжей части одного направления (табл.3);

4) значения К₄ надлежит принимать для оценки влияния ширины проезжей части дорог, в том числе и на мостах, в случаях, когда ширина полосы безопасности (предохранительной) соответствует нормам, установленным СНиП II-Д.5-72. При меньшей величине полосы безопасности на мостах следует вводить дополнительные коэффициенты, аналогичные коэффициентам, учитывающим влияние ширины укрепленной полосы обочины (табл.4);

5) значения коэффициентов К₃ (табл.5) приведены для влажных периодов года, когда увлажнение неукрепленной обочины сказывается на условиях движения, в другие периоды эти коэффициенты следует принимать равными 1;

6) значения частных коэффициентов не допускается интерполировать, а следует принимать для ближайшей величины влияющего фактора. В отдельных случаях при оценке особо ответственных проектных решений рекомендуется учитывать влияние длинных прямых участков, типы пересечений и интенсивность движения на съездах, расстояние от застройки до проезжей части, различия в ширине проезжей части на мостах и дороге, а также ровность и скользкость проезжей части дорог.

II. Для оценки безопасности движения на существующих автомобильных дорогах, параметры которых отличны от действующих норм проектирования (СНиП II-Д.5-72), следует дополнительно учитывать коэффициенты относительной безопасности движения К₉ – К₁₄ ,ориентировочные значения которых приведены в табл.9-14.

III. Для оценки и выбора оптимальных проектных решений на особо сложных участках дорог рекомендуется строить графики обобщающих коэффициентов относительной безопасности движения. При этом следует учитывать, что влияние каждого элемента дороги распространяется за пределы участков с этими элементами на расстояния, приведенные в табл.15.

Таблица 15

IV. Наименьшие значения обобщающих коэффициентов относительной безопасности движения при оценке проектных решений для сочетания элементов на данном участке дороги К_о, установленные в соответствии с приведенными основными положениями, должны быть не менее установленных в табл.16.

Участки дорог с обобщающими коэффициентами К_о менее приведенных в табл.16, как правило, должны перепроектировать, а для особо сложных условий местности, где изменения проектных решений вызывают значительное увеличение строительных затрат, следует предусматривать специальные меры по повышению безопасности движения (установка указателей, ограничивающих режим движения, ограждений, выполнение разметки и т.п.).

Таблица  16