Метод расчета предельной глубины колеи для безопасного движения
https://doi.org/10.52170/1815-9265_2022_60_104
Аннотация
Образование колей на покрытиях дорожных одежд нежесткого типа, в том числе на усовершенствованных асфальтобетонных покрытиях, является проблемой, которую пытаются решить во всем мире. Для этого выполняют исследования по разработке материалов и технологий, позволяющих строить слои дорожной одежды, устойчивые к сдвигу и пластическому деформированию; создают расчетные методики, позволяющие прогнозировать увеличение глубины колеи в процессе эксплуатации дороги; проводят экспериментальные и теоретические исследования, позволяющие определить максимальную глубину колеи при условии сохранения транспортно-эксплуатационных показателей дороги на приемлемом уровне. Совокупность таких исследований позволяет рассчитывать необходимую толщину дорожной одежды при ограничении глубины колеи предельным значением. В таких расчетах глубина колеи, возникающей в результате износа покрытия и остаточных деформаций слоев конструкции, сравнивается с предельным значением. Предельные значения назначаются согласно требованиям норм и стандартов. Анализ предельных значений глубины колеи, рекомендованных разными авторами и применяемых на практике в различных дорожных агентствах, показал, что эти значения отличаются в 1,5–2,5 раза.
В статье представлен метод расчета предельной глубины колеи, позволяющий ограничивать ее значения в зависимости от требуемых значений коэффициента сцепления шины с покрытием, скорости движения по участку дороги, глубины слоя воды в колее и параметров шероховатости покрытия. В основу расчета предельной глубины колеи положен критерий, согласно которому фактическое значение коэффициента сцепления шины с покрытием не может превышать предельного значения.
Об авторах
А. С. Александров
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет
Россия
Россия
Анатолий Сергеевич Александров – кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительство и эксплуатация дорог»
Омск
Т. В. Семенова
Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет
Россия
Россия
Татьяна Викторовна Семенова – кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительство и эксплуатация дорог»
Омск
Список литературы
1. Васильев А. П. Проектирование дорог с учетом влияния климата на условия движения : учеб. пособие. М. : Транспорт, 1986. 248 с.
2. Кузнецов Ю. В. Сцепление автомобильной шины с дорожным покрытием : учеб. пособие. М. : МАДИ, 1985. 107 с.
3. Немчинов М. В. Сцепные качества дорожных покрытий и безопасность движения автомобиля : учеб. пособие. М. : Транспорт, 1985. 231 с.
4. Новизенцев В. В., Оськин Д. В. Скорость, дорожные условия и безопасность движения // Наука и техника в дорожной отрасли. 2007. № 3. С. 7–10.
5. Александров А. С., Семенова Т. В. Обеспечение сцепных качеств асфальтобетонных покрытий городских дорог и улиц при проектировании сети дождевой канализации // Вестник МАДИ. 2009. № 2 (17). С. 29–32.
6. Александров А. С., Александрова Н. П., Семенова Т. В. Критерии проектирования шероховатых асфальтобетонных покрытий из условия обеспечения безопасности движения // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2009. № 2. С. 66–73.
7. Fwa T. F. Skid resistance determination for pavement management and wet–weather road safety // International Journal of Transportation Science and Technology. 2017. Vol. 6 (3). P. 217–227.
8. Fwa T. F., Pasindu H. R., Ong G. P. Critical Rut Depth for Pavement Maintenance Based on Vehicle Skidding and Hydroplaning Consideration // Journal of Transportation Engineering. 2012. Vol. 138 (4). P. 423–429.
9. Start R. M., Joeng K., Berg W. D. Potential Safety Cost Effectiveness of Treating Rutted Pavements // Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 1998. Vol. 1629. P. 208–213.
10. Ihs A., Velin H. and Wiklund M. The Influence of Road Condition on Traffic Safety: Data from 1992– 1998 // VTI meddelande 909. Linköpind, Sweden : Swedish National Road Administration, 2002. 47 p.
11. Christensen P., Ragnoy A. The condition of the road surface and safety. The importance of rut depth, roughness (IRI) and changes in cross–slope for road safety. TOI Report 840 / 2006. Oslo : Transport Economics Institute, 2006. 56 p.
12. Glennon J. C. Roadway Hydroplaning – Measuring Pavement Wheel Rut Depths to Determine Maximum Water Depths // Crash Forensics Motor – Vehicle Accident Investigation and Reconstruction Services. 2015. Jan. URL: https:// www.crashforensics.com/papers.cfm?PaperID=55 (дата обращения: 01.09.2021).
13. Glennon J. C. Roadway Hydroplaning – A Framework to Determine Critical Pavement Wheel Rut Depths // Crash Forensics Motor – Vehicle Accident Investigation and Reconstruction Services. 2015. Jan. URL: https://www.crashforensics.com/papers.cfm?PaperID=56 (дата обращения: 01.09.2021).
14. Adhesion Characteristics of Tire – Asphalt Pavement Interface Based on a Proposed Tire Hydroplaning Model / B. Zheng [et al.] // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 2018 (4). P. 1–12.
15. Ji T., Huang X., Liu Q. Part hydroplaning effect on pavement friction coefficient // Journal of Traffic and Transportation Engineering. 2003. Vol. 3 (4). P. 9–12.
16. Horne W. and Dreher R. Phenomena of pneumatic tire hydroplaning : Technical note NASA TN D – 2056. Washington, DC : Langley Research Center : National Aeronautics and Space Administration, 1963. November. 55 p.
17. Horne W. B., Yager T. J., Ivey D. L. Recent studies to investigate effects of tire footprint aspect ratio on dynamic hydroplaning speeds // American society for testing and material. ASTM STP 929. 1986. P. 26–46.
18. Gengenbach W. Experimental investigation of tires on wet pavements // Automotive technology magazine. 1968. Vol. 70. P. 310–316.
19. Pavement and Geometric Criteria for Minimizing Hydroplaning / B. M. Gallaway [et al.] ; Federal Highway Administration. Report № FHWA–RD–79–31. Springfild, Virginia,1979. 308 p.
20. Hydroplaning speed and infrastructure characteristics / V. Cerezo [et al.] // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Pt. J. Journal of Engineering Tribology. SAGE Publications. 2010. Vol. 224 (9). P. 891–898.
21. Pasindu H. R., Fwa T. F., Ong G. P. Evaluation of Aircraft Landing Hydroplaning Risk // II International Conference on Transport Infrastructures. At Sao Paulo, Brazil, 2010. P. 469–478.
22. Ong G. P., Fwa T. F. Wet – Pavement Hydroplaning Risk and Skid Resistance // Joural of transportation engineering. 2008. Vol. 134 (5). P. 182–190.
23. Hussan S., Kamal M. A., Hafeez I. Modeling and Correlating Rut Depth Observed in Different Asphalt Mixture Performance Tests // Mehran University Research Journal of Engineering & Technology. 2018. Vol. 37 (3). P. 553–570.
24. Hu S., Zhou F., Scullion T. Development, calibration and validation of a new M – E rutting model for HMA overlay design and analysis // Journal of Materials in Civil Engineering. 2011. Vol. 23 (2). P. 89–99.
25. Mechanistic – empirical pavement design guide (MEPDG): a bird’s – eye view / Q. Li, D. X. Xiao, K. C. P. Wang [et al.] // Journal of Modern Transportation. 2011. Vol. 19 (2). P. 114–133.
26. Guo X., Timm D. H. Automating Mechanistic – Empirical Pavement Design Calibration Studies // The Roles of Accelerated Pavement Testing in Pavement Sustainability. Springer, Cham, 2016. P. 309–319.
27. Yanov D. V., Zelepugin S. A. Road pavement design using the finite element method // Journal of Physics Conference Series. 2019. Vol. 1214. P. 1–8.
28. Gercog V. N., Dolgikh G. V., Kuzin N. V. Calculation criteria for road pavement evenness. Pt. 1. Substantiating the flatness standards of asphalt pavement // Magazine of Civil Engineering. 2015. Vol. 5 (57). P. 45–57.
29. Aleksandrov A. S., Dolgih G. V., Kuzin N. V. Method of Calculating the Limiting Depth of Ruts on the Pavement of Automobile Roads // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 753. P. 052019.
30. Shahin M. Y. Pavement Management for Airports, Roads and Parking Lots. N. Y. : Chapman & Hall, 1994. 574 p.
31. Walker D., Entine L., Kummer S. Pavement Surface Evaluation and Rating (PASER), Asphalt Roads. Madison : University of Wisconsin – Madison, 2002. 29 p.
32. Washington State Department of Transportation (WsDOT). Pavement Surface Condition Field Rating Manual for Asphalt Pavements. Olympia, Washington, 1999. 72 p.
33. Ohio State Department of Transportation (OhDOT). Pavement Condition Rating System. Columbus, OH, 2006. 30 p.
34. Ministry of Transportation and Infrastructure, British Columbia (MTI BC). Pavement Surface Condition Rating Manual. 3rd ed. British Columbia, 2009. 86 p.
35. Grabec I., Švegl F. Forecasting of traffic jams on high ways caused by adverse weather // 16th SIRWEC Conference. Helsinki, 23–25 May. 2012. ID: 27. P. 1–8.
36. Sven van der Sluis. Ableitung einer Wechselbeziehung zwischen Griffigkeit, Geschwindigkeit und Haltesichtweite anhand realer Bremsvorgänge : PhD Disertation. Fakultät für Bauingenieurwesen der Rheinisch – Westfälischen Technischen Hochschule. Aachen, 2002. 226 p.
Рецензия
Для цитирования:
Александров А.С., Семенова Т.В. Метод расчета предельной глубины колеи для безопасного движения. Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022;(1):104-116. https://doi.org/10.52170/1815-9265_2022_60_104
For citation:
Aleksandrov A.S., Semenova T.V. Method for calculating the limit rut depth for safe traffic. Bulletin of Siberian State University of Transport. 2022;(1):104-116. (In Russ.) https://doi.org/10.52170/1815-9265_2022_60_104
Просмотров:
5
Послать статью по эл. почте 