Опыт гармонизации российских и европейских норм проектирования на примере проекта реконструкции автомобильной дороги М-4 «Дон»

Заместитель технического директора Института «Стройпроект» – главный инженер Московского филиала А.В. Крайник

При разработке проектной документации на реконструкцию автодороги М-4 «Дон» на участке км 933 – км 1024 (в Ростовской области), подлежащем впоследствии эксплуатации на платной основе, был проведен сравнительный анализ норм, действующих на территории Российской Федерации и Германии. Эта работа выполнялась по инициативе и при поддержке заказчика – Министерства транспорта и ГК «Автодор», совместно с германской компанией ВЕВ.

Для решения поставленной задачи проектная документация разрабатывалась отдельно по российским и отдельно по германским нормам. Это также позволило выбрать оптимальные проектные решения по данному объекту.

Основными параметрами, определяющими требования к геометрии трассы, как в России, так и в Германии стали:

• расчетная (проектная) скорость;
• расстояние видимости.

В России расчетная скорость для автомагистралей составляет 150 км/ч (СНиП 2.05.02-85), в Германии – для автобана – 130 км/ч (RAA – Нормы и правила для строительства автомагистралей).

По российским нормам проектирование автомагистрали категории Iа с расчетной скоростью движения 120 км/час допускается только в пересеченной местности, к которой рассматриваемый участок не относится. При этом скорость организации движения (допустимая скорость движения) в России составляет 110 км/ч, а в Германии она не ограничена. Требование по расстоянию видимости в России составляет 300 м (при высоте глаз водителя 1,2 м), в Германии 250 м (при высоте глаз водителя 1,0 м). Высота видимого на данном расстоянии препятствия в России – не менее 0,2 м; в Германии – не менее 1,0 м.

Помимо этого, проведено сопоставление российских и германских требований по определенным параметрам. Из приведенного сравнения ясно, что основными отличиями, определяющими геометрию автомобильной дороги при проектировании по нормам категории Iа и нормам для немецких автобанов, являются расчетная скорость и скорость организации дорожного движения. В Германии предъявляются более мягкие требования к расчетной (проектной) скорости, но вместе с тем отсутствуют ограничения к разрешенной скорости передвижения.

Требования к расстоянию видимости, плану и продольному профилю для дороги категории IБ практически совпадают с требованиями к автобанам, а по радиусам выпуклой кривой – превышают немецкие требования.

На автобаны не допускаются транспортные средства со скоростью движения ниже 60 км/час; требования к транспортным средствам на автомагистралях предусматривают возможность движения со скоростью не менее 40 км/час.

Основным отличием в условиях доступа на автобан и автомагистраль является расстояние между транспортными развязками: не чаще чем через 8 км для автобана и не чаще чем через 5 км для автомагистрали. Требования к размещению объектов придорожного сервиса практически не отличаются.

Основные принципиальные отличия российских и немецких норм на примере конкретных проектных решений по рассматриваемому участку автодороги М-4 «Дон».

Поперечный профиль

В немецких и российских нормах принципиально отличаются как единицы измерения интенсивности, так и принцип назначения числа полос. В Германии тип поперечного профиля и соответствующее ему число полос определяются по показателям физической интенсивности, тогда как в России используется приведенные значения интенсивности.

Кроме того в Германии существует такой показатель, как уровень транспортного обслуживания автодороги, который фактически обозначает уровень транспортного удобства для пользователей. Согласно немецким нормативам, на участках км 933 – км 944 и км 1001 – км 1024, при одинаковой интенсивности, количество полос разное. Дело в том, что после определения числа полос в соответствии с RAA2008 (в нашем случае оно составляет 4) проверяется уровень транспортного обслуживания данного участка. Для этого применяется руководство HBS – Справочник по расчету дорог и сооружений. Данный справочник отражает подходы к расчету и назначению параметров транспортных сооружений, определяющих качество движения. И если уровень обслуживания оказывается ниже требуемого, то принимается решение об увеличении числа полос.

Следует обратить внимание на существенные различия в требованиях по геометрии автобанов и автомагистралей, касающееся размеров проезжей части.

Ширина земляного полотна при шести полосах движения составляет по 36 метров как по российским, так и по немецким нормам. Однако отличается ширина полосы движения. В России ширина любой полосы движения должна составлять 3,75 м, а по немецким нормам она составляет (для легкового транспорта) 3,5 м. Значительно отличается на шестиполосных дорогах ширина обочины: в России – 3,75 м, Германии – 4,5 м.

Наиболее заметна разница в требованиях к дорогам с четырьмя полосами движения: ширина земляного полотна четырехполосной дороги в России составляет 28,5 м, а в Германии – 31,0 м. При одинаковой ширине полосы (3,75 м), ширина обочины по российским нормам составляет 3,75 м, а по немецким – 5,25 м. Серьезно различается и ширина укрепленной части обочины: в России – 2,5 м, в Германии 3,75 м при четырех полосах и 3,0 м при шести полосах.

Таким образом, в Германии более гибко подходят к назначению числа полос, ширины полосы движения и ширины обочины. Но при любом количестве полос ширина обочины и ее укрепленная часть значительно шире, чем в России.

Продольный профиль

В рамках проекта было выполнено сравнение проектного продольного профиля, выполненного по нормам Германии для автобанов и по российским нормам для дорог категории IБ и категории IА.

Существенные отличия в продольном профиле для категории Iа и немецкого автобана вызваны тем, что в Германии действуют более мягкие требования к расстоянию видимости – 250 метров, и, соответственно, более мягкие требования к радиусу вертикальной выпуклой кривой – 13000 м (в России эта величина составляет 30000 м). Кроме того, требования к продольному уклону составляют 30‰ – для российской автодороги категории Iа и 40‰ – для автобана в Германии. Линия продольного профиля практически не отличается. Величина вертикальной вогнутой кривой для автобана составляет 8800 м, для автодороги Iб – 5000 м.

Из этого можно сделать вывод, что в Германии в целом действуют более мягкие требования к проектированию элементов продольного профиля – особенно для вертикальных кривых.

Объемы земляных работ

Объемы земляных работ при сравнении автомагистрали и автобана отличаются более чем в полтора раза.

В соответствии с продольным профилем, на рассматриваемом участке автодороги М-4 «Дон» необходимо полностью заменить мост через р. Кундрючью, который станет длиннее существующего почти в два раза, а путепровод над железной дорогой превратится в тоннель под железной дорогой. Однако при проектировании под расчетную скорость 120 км/час или же по немецкому варианту продольного профиля путепровод над железной дорогой может быть сохранен.

Земляное полотно

В Германии отличаются и подходы к конструированию земляного полотна и его элементов – верхней части (рабочего слоя), водоотвода с проезжей части и дренажа, кюветов.

Характерный пример – обязательное применение в Германии типового решения об устройстве продольного дренажа. В России же определяется длина пути фильтрации, и в соответствии с этим назначаются мощность (толщина) и дренирующие свойства дополнительного слоя основания (коэффициент фильтрации).

Другой типичный пример – устройство водоотвода в выемках. В Германии часто устраивается водоотвод в выемке с проезжей части в закрытую ливневую канализацию, являющуюся одновременно и подкюветным дренажом. В России такие технические решения тоже применяются, но, как правило, все ограничивается водоотводом через укрепленную обочину.

Германские требования к модулю на верху земляного полотна сопоставимы с требованиями в России (в нашем случае это 45 МПа). При необходимости в Германии выполняются работы по стабилизации верхней части вяжущими материалами. Методы стабилизации или усиления известны и в России – более того, этому посвящена не одна научная работа. К таким методам относится обработка вяжущими минеральными и органическими материалами (известь, цемент, битум). Хорошо разработаны методы усиления с применением отходов местных производств.

В целом по конструкции земляного полотна можно считать, что существующих в России требований и методик вполне достаточно для обеспечения надежности и прочности его конструкции, но в отношении водоотвода технологические и конструктивные решения, предлагаемые немецкими коллегами, представляются более надежными.

Посчитаны объемы земляных работ и стоимости земляных работ для трех вариантов:

• показатели Варианта 1 соответствуют продольному профилю, запроектированному под расчетную скорость движения 150 км\ч;
• показатели Варианта 2 соответствуют проектным решениям, разработанным компанией ВЕВ по нормативам, действующим в Германии;
• показатели варианта 3 соответствуют проектным решениям при геометрии дороги, разработанной по немецким нормативам.

Дорожная одежда

Сравнение вариантов дорожных одежд, разработанных по российским и немецким нормативам, проводилось, исходя из того, что климатические условия на территории Ростовской области сопоставимы с климатическими условиями в Германии.

Как немецкими, так и российскими проектировщиками были рассмотрены варианты жестких и нежестких дорожных одежд. Основным отличием вариантов является подход к конструированию дорожной одежды и определение ее срока службы.

В Германии срок службы дорожной одежды, назначаемый для расчетов, составляет 30 лет, в то время как в России это – 18 лет.

В России в качестве несущих слоев основания используют щебеночные и гравийные смеси, в Германии несущим слоем для асфальтобетонной дорожной одежды является черный слой. В итоге разница в толщине черных слоев составляет 12-14 см.

Необходимо отметить, что немецкие коллеги вообще не выполняют расчета конструкции дорожной одежды, а используют типовые альбомы, действующие для различных климатических зон (которых в Германии, конечно, не так много, как в России).

Кроме того, в традиционном для России конструировании дорожной одежды при реконструкции принято проводить диагностику прочностных характеристик существующей дороги и определять участки замены, усиления и уширения дорожной одежды. В Германии такой подход недопустим, и поэтому существующая дорожная одежда разбирается и не используется.

В целом, проведенное по инициативе Министерства транспорта и ГК «Автодор» исследование наглядно показало, что значительная часть нормативов на проектирование автомобильных дорог действующих в России сегодня, не отвечает требованиям времени. Без всякого сомнения, эту ситуацию нужно срочно исправлять, причем – используя европейский опыт, что позволит гармонизировать российские и мировые нормы дорожного проектирования. Для выполнения этой работы должны привлекаться как ведущие научные учреждения и вузы, так и проектные институты и строительные организации России.

 

---

Связанные проекты