Исследование показателей ровности дорожного покрытия (IRI) на автомобильных дорогах общего пользования

В данной статье состояние автомобильных дорог общего пользования оценивается по Международному индексу ровности (IRI). Исследовано влияние ровности дорожного покрытия на транспортные затраты.

Ключевые слова: ровность дорожного покрытия, IRI, ТРАССА, дефекты дорожного покрытия, дороги общего пользования, транспортные затраты.

In this article, the state of public roads is assessed by the International Roughness Index (IRI). The influence of the evenness of the road surface on Vehicle Operating Cost (VOC) has been studied.

Keywords: road surface roughness, IRI, TRACCA, road surface defects, public roads, Vehicle Operating Cost (VOC).

На сегодняшний день в Узбекистане одним из актуальных вопросов дорожного хозяйства является оценка состояния автомобильных дорог общего пользования и организация работ на технико-экономической основе определения вида необходимого ремонта [1, 2, 3]. В данной статье проводится оценка состояния автомобильных дорог общего пользования с помощью показателя ровности дорожного покрытия.

Ровность определяется как отклонение дорожного покрытия в пределах 0,5–50 м от фактической ровной поверхности [4].

Изучение ровности дорожного покрытия началось в 1920 году. В проведенных исследованиях уровень ровности определялся путем измерения вибрации подвески автомобиля. Ровность впервые была измерена с помощью разработанного в Англии прибора «Рафометр» [5].

Для оценки ровности покрытия автомобильных дорог по IRI использовалась комплексная дорожная лаборатория «ТРАССА». Комплексная дорожная лаборатория «Трасса» предназначена для диагностики, паспортизация и оценка транспорт-эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Он обеспечивает измерение основных геометрических параметров дорог (план трассы, поперечные и продольные уклони), определение прочности, ровности, коэффициента сцепления дорожного покрытия, скорости и состава дороги, наличия и состояния структурных элементы.

Комплексная дорожная лаборатория TRACCA является аналогом лабораторий AMAC (Vectra, Франция), ARAN (Fugro, Канада), Road Surface Vehicle (GREENWOOD Engineering, Дания), Hawkeye 2000 (ARRB, Австралия).

Рис. 1. Общий вид комплексной дорожной лаборатории «ТРАССА»

Две стороны этой дорожной лаборатории позволяют определять гладкость дорожного покрытия по IRI с помощью лазерных профилиметров, совпадающих с следами колес.

Рис. 2. Вид на лазерный профилометр, установленный в дорожной лаборатории «ТРАССА»

С помощью этого лазерного профилометра строится микропрофиль поверхности покрытия и рассчитывается IRI с помощью программы «ДорогаПРО», установленной на компьютере в салоне автомобиля.

Ровность дорожного покрытия на дорогах общего пользования М39б, А373а, 4Р2, 4Р21, 4Р12, обозначенных как объекты исследования, определяли в соответствии с ГОСТ 33101–2014 [6].

Рис. 3. Текущее состояние ровности дорожного покрытия на автомобильный дорог А373а

Рис. 4. Текущее состояние ровности дорожного покрытия на автомобильный дорог 4Р21

Рис. 5. Текущее состояние ровности дорожного покрытия на автомобильный дорог 4Р12

Рис. 6. Текущее состояние ровности дорожного покрытия на автомобильный дорог 4Р2

Из приведенных цифр видно, что 52 % (23,4 км) автомобильной дороги А373а, 20,2 % (4,4 км) автомобильной дороги 4P21, 12,7 % (9,5 км) автомобильной дороги 4P12, 28,2 % (13,3 км) автомобильной дороги 4P2, 35 % (23,5 км) автомобильной дороги М39б установлено не соответствующими требованиям ГОСТ 33220 [7].

На участках, не соответствующих установленным нормативным требованиям по ровности дороги, ухудшаются потребительские свойств дороги. Комфортность вождения в автомобилях зависит не только от технических характеристик автомобилей, но и от качества дорожного покрытия. Большое значение имеет ровности дорожного покрытия. Во время движения транспортных средств в результате неровностей дорожного покрытия в автомобиле создается вибрационный процесс, который воздействует на водителя и пассажиров.

Кроме того, если охват превышает допустимый предел, это приведет к увеличению стоимости использования транспорта. Именно в этом направлении можно привести исследовательские работы, проведенные в разных странах [8, 9].

Исследования NCHRP [10] (Объединенная национальная программа исследований автомобильных дорог, США) показывают, что ровность дорожного покрытия IRI до 3 м/км не оказывает существенного влияния на транспортные расходы. Изменение ровности дорожного покрытия с 3 м/км до 4 м/км приводит к увеличению затрат на ремонт автомобиля на 10 %. Это значение может увеличиваться до 40 % при изменении гладкости дорожного покрытия с 4 м/км до 5 м/км [10].

Мы используем кривую распределения полученных результатов, чтобы иметь общую информацию о реальном состоянии ровности дорожной сети для объектов исследования.

Рис. 8. График распределения результатов показателя ровности, определенного в объектах исследования

Как видно из графика распределения, представленного на рис., большинство возможных результатов попадают между 3,0 м/км и 5,0 м/км. По этому показателю можно сказать, что эксплуатационное состояние большей части сети автомобильных дорог Ташкентской области находится в предельном состоянии, определенном в ГОСТ 33220. В связи с этим увеличение расходов участников дорожного движения означает необходимость планирования необходимых ремонтных и профилактических работ на сети.

По результатам проведенного выше анализа влияния ровности дорожного покрытия на затраты дорожные пользователи можно сказать, что поддержание ровности дорожного покрытия на уровне заданных нормативных требований позволит предотвратить увеличение затраты дорожные пользователи. Это, в свою очередь, положительно сказывается на экономике государства. Чтобы не допустить такой ситуации, необходимо постоянно следить за состоянием сети и вовремя определять необходимый вид ремонта.

1. Urakov, A., Tashev, D., Xametov, Z., Soataliev, R. (2022). Road Maintenance and Climate Zoning of the Territory of the Republic of Uzbekistan. In: Manakov, A., Edigarian, A. (eds) International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia — 2021. TransSiberia 2021. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 402. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978–3–030–96380–4_133
2. Soataliev, R., Soataliev, U., & G’ulomov, D. (2022). USE OF EFFECTIVE TECHNOLOGY FOR REPAIRING CRACKS IN ASPHALT CONCRETE PAVING. CENTRAL ASIAN JOURNAL OF THEORETICAL & APPLIED SCIENCES, 3(6), 227–232. Retrieved from https://cajotas.centralasianstudies.org/index.php/CAJOTAS/article/view/586
3. Соаталиев Р. Р., Обнаружение дефектов дорожного покрытия с помощью модели машинного обучения / А. Х. Уроков, Р. Р. Соаталиев // Дорожное строительство и его инженерное обеспечение [Электронный ресурс]: материалы Международной научно-технической конференции / редкол.: С. Е. Кравченко (гл. ред.) [и др.]; сост. В. А. Ходяков. — Минск: БНТУ, 2021. — С. 158–161.
4. S. L. Eshkabilov, K. R. Kutlimuratov, D.Sh.Riskaliyev, H. J. Jumaniyazov, A. G. Yunusov, T. J. Amirov «Road roughness and Ride comfort assessment methods» Monograph. «Avtomsan» Tashkent 2017
5. Abduvokhid YUNUSOV, Sulaymon ESHKABILOV, Davron RISKALIEV, Nurmukhammad ABDUKARIMOV, “ESTIMATION AND EVALUATION OF ROAD ROUGHNESS VIA DIFFERENT TOOLS AND METHODS” TRANSPORT PROBLEMS 2019 XI INTERNATIONAL CONFERENCE.: pp 770–783
6. ГОСТ 33101–2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Покрытия дорожные. Методы измерения ровности»
7. ГОСТ 33220–2015 «Дороги автомобильные общего пользования. Требования к эксплуатационному состоянию»
8. Marks, Howard. «Smoothness Matters: The Influence of Pavement on Fuel Consumption». asphaltroads.org. November/December 2009. http://www.asphaltroads.org/assets/_control/content/files/asphalt_smoothness _matters_downloadable.pdf (accessed April 28, 2019).
9. ATAP (2017), “Vehicle Operating Cost Model,” Australian Transport Assessment and Planning Guidelines, ATAP Steering Committee Secretariat (https://atap.gov.au); at https://bit.ly/3JNR235.
10. Chatti K., and Zaabar I. NCHRP Report 720: Estimating the Effects of Pavement Condition on Vehicle Operation Costs. Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 2012.