Методическое пособие 789
.pdf
Научный журнал строительства и архитектуры
редь стоимость разработки проектной документации. В последнее время наметилась тенденция к созданию различного рода математических моделей географической среды. В частности, W. L. Smith [21] предлагает вероятностную модель оценки окружающей среды, землепользования, плотности населения и других факторов, основанную на системе «предложение и опрос». Метод трассирования с помощью «стоимости линий и зон» предложен
G. C. Athanasgolis и V. Galogero [23].
Современная система взглядов на введение дороги в географическую среду должна опираться на стремление к минимальному изменению структуры и динамики территориальных комплексов, сохранению внешнего облика ландшафта, предотвращению неблагоприятных природных техногенных процессов.
Примером ландшафтного-экологического районирования является работа американских специалистов I. A. Kuhn и I. L. Coggin, разработавших систему анализа природных условий и хозяйственной деятельности человека с помощью специальных карт [23]. Оценка географической среды с точки зрения рационального проектирования и охраны окружающей среды выполняется в три этапа.
На мелкомасштабной карте 1:2500000 указываются специфические природные элементы, по этим данным намечается «коридор» трассирования. Непосредственно выбор местоположения трассы дороги осуществляется по картам масштаба 1:62500, которые считаются наиболее удобными для этой цели. Отработка отдельных участков ведется по картам масштаба 1:24000, на которых удобно решать вопросы отвода земель, перспективного изменения дорожной обстановки, эти карты используются для обсуждения вариантов трассы со специалистами и общественностью.
Обработка массива исходных данных для определения рационального варианта трассы ведется с применением информационных технологий. Авторы [23] предлагают два метода обработки данных. Первый метод основывается на оценке природной обстановки по сетке прямоугольных ячеек, в которые вносятся элементы дорожной обстановки. Второй метод заключается в оценке дорожной обстановки путем обработки массива исходных данных, заранее внесенных в информационную систему, выдающую результаты на различных полигонах.
Сведений о дорожной обстановке позволяют выбирать рациональный вариант трассы дороги и определять ее воздействие на окружающую среду.
3. Современное состояние вопроса изучения географической среды для целей до-
рожного проектирования. Природные условия и хозяйственная деятельность человека оказывают самое непосредственное влияние на дорожно-строительное производство (проектирование, строительство и эксплуатацию ведомственных автомобильных дорог), что определяет необходимость глубокого и всестороннего их исследования и изучения. Анализ современного состояния вопроса изучения географической среды для целей дорожного проектирования позволяет сделать следующие выводы:
1.Изучение географической среды ведется по двум основным направлениям: а) комплексное изучение природных условий; б) изучение различных характеристик компонентов географической среды.
2.Комплексное изучение природных условий осуществляется путем дорожного районирования — системы сбора и обработки информации о природных условиях, по результатам которой оцениваются, выделяются и картируются природные (измененные хозяйственной деятельностью) комплексы различного ранга — дорожные зоны, подзоны, районы, ландшафты, микроландшафты.
3.Изучение отдельных характеристик компонентов географической среды ведется, как правило, путем статистической обработки данных непосредственных измерений, по которым составляются картосхемы распределения расчетных характеристик компонентов географической среды на исследуемой территории.
90
Выпуск № 1 (57), 2020 |
ISSN 2541-7592 |
4. В современной системе комплексного изучения географической среды можно выделить три вида районирования: дорожно-климатическое, дорожное, дорожно-ландшафтное.
Дорожно-климатическое районирование позволило установить общие закономерности распределения климатических условий на территории России и на этой основе разработать нормы и технические условия на проектирование земляного полотна и дорожных одежд.
Дорожное районирование находится в стадии интенсивной разработки, основные исследования ведутся в направлении изучения закономерностей изменения расчетных характеристик грунтов земляного полотна, которые формируются под воздействием климата, рельефа поверхностных и подземных вод.
Основой дорожного районирования является теория и практика физикогеографического районирования, которое «предполагает обоснованное выделение физикогеографических регионов и их подробные характеристики, где были бы показаны существующие глубокие связи между отдельными компонентами, комплексами, процессами и явлениями, история развития и формирования комплексов, дан глубокий анализ природных ресурсов, качественный и количественный» [17].
Методика дорожного районирования включает:
1.Сбор и обработку информации о природных и техногенных условиях дорожного строительства;
2.Анализ результатов;
3.Оценку;
4.Картирование.
Комплексное изучение локальных территорий (ландшафтов и микроландшафтов) и оценка их с позиции сложности дорожного строительства, нарушения природного равновесия, видовых качеств мы называем дорожно-ландшафтным районированием. Изучение локальных территорий для целей трассирования и ландшафтного проектирования ведомственных автомобильных дорог — наиболее сложная и трудоемкая задача, которая, несмотря на очевидную актуальность, не получила своего полного разрешения. Сложность и многоплановость определения критериев районирования, которые еще не разработаны в количественной форме, дают благоприятную почву для проведения широких исследований по дорожноландшафтному районированию (рис.).
Рис. Схема, отражающая последовательность работ по дорожному районированию
91
Научный журнал строительства и архитектуры
Выводы
1.Анализ работ в области изучения географической среды для целей дорожного проектирования дает основание считать, что наименее разработанным в настоящее время является вопрос оценки природных условий и хозяйственной деятельности человека на локальных территориях — ландшафтах и микроландшафтах. Между тем, именно такая оценка является исходной для разработки технически правильных и экономически целесообразных проектных решений, связанных с выбором местоположения трассы дороги, определением затрат на строительство, разработкой мероприятий по охране и рациональному использованию ресурсов, т. е. всех тех вопросов, которые призвано решить ландшафтное проектирование. Следовательно, комплексная оценка природных и техногенных условий строительства ведомственных автомобильных дорог приобретает экономическое, техническое и природоохранное значение и является базой ландшафтного проектирование ведомственных автомобильных дорог.
2.Проведенный анализ состояния теоретических исследований в области инженерноландшафтного районирования территорий позволил наметить цели, задачи и общую методологию исследования и моделирования процессов организации и планирования строительства ведомственных автомобильных дорог с учетом микроландшафтов и различной степени сложности дорожного строительства, ценности природных ресурсов, видовых качеств территории в районе проложения дороги, а также оптимизировать процесс проектирования ведомственных автомобильных дорог.
3.Имеющиеся в дорожном строительстве ведомственных автомобильных дорог недостатки в большей мере могут быть ликвидированы путем реализации в производстве результатов научных исследований, направленных на совершенствование методологических основ трассирования ведомственных автомобильных дорог посредством геоинформационного обеспечения инженерно-ландшафтного проектирования.
4.По мнению авторов, в системе дорожно-ландшафтного районирования должно быть четыре вида оценки локальных территорий: инженерно-ландшафтная оценка, характеризующая степень влияния компонентов географической среды на сложность дорожного строительства; ландшафтно-экологическая, отражающая влияние компонентов географической среды на сложность дорожного строительства; ландшафтно-экологическая, отражающая влияние ведомственных автомобильной дороги на географическую среду, архитектурноландшафтная, отражающая видовые качества территорий; комплексная оценка, характеризующая взаимодействие системы «географическая среда — инженерное сооружение».
5.Все вышесказанное подтверждает актуальность выдвинутой проблемы по повышению эффективности строительства ведомственных автомобильных дорог.
Библиографический список
1.Автомобильные дороги общего пользования Воронежской области. — Воронеж: Управление автомобильных дорог, 2001. — 14 с.
2.Арутюнян, А. Ю. Автоматизированное проектирование лесовозной дороги / А. Ю. Арутюнян [и др.] // Автоматизация. Современные технологии. — 2016. — № 6. — С. 38—41.
3.Бурмистров, Д. В. Методика определения влияния природных факторов на стоимость строительства земляного полотна лесовозных дорог / Д. В. Бурмистров [и др.] // Системы. Методы. Технологии. — 2016. —
№2 (30). — С. 179—184.
4. Васильев, А. П. Эксплуатация автомобильных дорог и организация дорожного движения / А. П. Васильев, В. М. Сиденко. — М.: Транспорт, 1990. — 304 с.
5.Гусев, Ю. В. Проектирование структуры информационного обеспечения лесовозного автомобильного транспорта / Ю. В. Гусев // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. — 2016. — № 217. — С. 131—141.
6.Зеликова, Ю. А. Комплексные экспериментальные исследования изменения параметров и характеристик дорожных условий, транспортных потоков и режимов движения под влиянием климата и погоды /
92
Выпуск № 1 (57), 2020 |
ISSN 2541-7592 |
Ю. А. Зеликова [и др.] // Лесотехнический журнал. — 2018. — Т. 8, № 2 (30). — С. 156—168. — DOI: 10.12737/article_5b240611858af4.37544962.
7.Исследования по использованию укрепленных грунтов, местных материалов и отходов промышленности для строительства дорожных одежд лесовозных дорог / А. А. Камусин [и др.]. — Saint-Louis, Missouri, USA: Science and Innovation Center Publishing House, 2017. — 184 с.
8.Козлов, В. Г. Методы, модели и алгоритмы проектирования лесовозных автомобильных дорог с учетом влияния климата и погоды на условия движения: дис.... д-ра техн. наук / В. Г. Козлов. — Архангельск: САФУ, 2017. — 406 с.
9.Козлов, В. Г. Влияние погодно-климатических факторов на системы комплекса «водитель — автомобиль — дорога — среда» / В. Г. Козлов [и др.] // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. — 2019. — № 1. — С. 30—36.
10.Кондрашова, Е.В. Алгоритм поиска оптимального транспортного плана с оптимизацией вывозки лесопродукции / Е. В. Кондрашова // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. — 2011. — № 9. — С. 34—41.
11.Котляров, Р. Н. Теоретическое обоснование условий безопасности движения лесовозных автопоездов в автомобильных потоках / Р. Н. Котляров // Лесотехнический журнал. — 2011. — № 2. — С. 41—44.
12.Логойда, В. С. Методологическое обоснование особенностей проектирования трассы по методу
опорных элементов / В. С. Логойда [и др.] // Фундаментальные исследования. — 2016. — № 12—1. — С. 62—68.
13.Ломакин, Д. В. Оценка влияния на скорость движения постоянных параметров плана и профиля при различных состояниях поверхности дороги / Д. В. Ломакин, Е. Ю. Микова // Лесной вестник. — 2017. — Т. 21, № 6. — С. 43—49. — DOI: 10.18698/2542-1468-2017-6-43-49.
14.Ломакин, Д. В. Применение экономико-математических методов для определения областей использования видов покрытий / Д. В. Ломакин, Е. Ю. Микова // Лесной вестник. — 2017. — Т. 21, № 5. — С. 23—32. — DOI: 10.18698/2542-1468-2017-5-23-32.
15.Меркулов, С.Н. Энергосберегающие технологии проектирования автомобильных дорог / С. Н. Меркулов // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. — 2008. — Т. 2, № 2. — С. 174—180.
16.Рябова, О.В. Воздействие автодорожного комплекса на окружающую среду: состояние и прогноз / О. В. Рябова // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Материалы межрегионал. науч.-практ. конф. «Высокие технологии в экологии». — 2010. — № 1. — С. 170—174.
17.Рябова, О. В. Проектирование энергосберегающих конструкций автомобильных дорог / О. В. Рябова // Информационные технологии моделирования и управления. — 2008. — № 1 (44). — С. 106— 113.
18.Сиденко, В. М. Технология строительства автомобильных дорог. Ч. 2. Технология строительства дорожных одежд / В. М. Сиденко, О. Т. Батраков, А. И. Леушин. — Киев: Вища школа, 1970. — 230 с.
19.Chernyshova, E. V. Mathematical modeling of damage function when attacking file server / E. V. Chernyshova, R. V. Mogutnov, D. M. Levushkin // Paper presented at the Journal of Physics: Conference Series. — 2018. — № 1015 (3). — DOI: 10.1088/1742-6596/1015/3/032069.
20.Gulevsky, V. A. Method of individual forecasting of technical state of logging machines / V. A. Gulevsky, V. S. Logoyda, A. S. Menzhulova // Paper presented at the IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
— 2018. — № 327 (4). — DOI: 10.1088/1757-899X/327/4/042056.
21.Logoyda, V. S. Development of the method for individual forecasting of technical state of logging machines / V. S. Logoyda, P. V. Tikhomirov, V. A. Zelikov, A. D. Brovchenko, V. V. Razgonyeva // International Journal of Engineering and Advanced Technology. — 2019. — № 8 (5). — Р. 2178—2183.
22.Dorokhin, S. V. Mathematical model of statistical identification of car transport informational provision /
S. V. Dorokhin, E. V. Chernyshova // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. — 2017. — Vol. 12, № 2. — Р. 511—515.
23.Sushkov, S. I. Enhancing quality of road pavements through adhesion improvement / S. I. Sushkov, I. N. Kruchinin, I. V. Grigorev, A. A. Nikiforov, O. M. Timokhova // Journal of the Balkan Tribological Association. — 2019. — № 25 (3). — Р. 678—694.
References
1.Avtomobil'nye dorogi obshchego pol'zovaniya Voronezhskoi oblasti. — Voronezh: Upravlenie avtomobil'nykh dorog, 2001. — 14 s.
2.Arutyunyan, A. Yu. Avtomatizirovannoe proektirovanie lesovoznoi dorogi / A. Yu. Arutyunyan [i dr.] // Avtomatizatsiya. Sovremennye tekhnologii. — 2016. — № 6. — S. 38—41.
93
Научный журнал строительства и архитектуры
3.Burmistrov, D. V. Metodika opredeleniya vliyaniya prirodnykh faktorov na stoimost' stroitel'stva zemlyanogo polotna lesovoznykh dorog / D. V. Burmistrov [i dr.] // Sistemy. Metody. Tekhnologii. — 2016. —
№2 (30). — S. 179—184.
4.Vasil'ev, A. P. Ekspluatatsiya avtomobil'nykh dorog i organizatsiya dorozhnogo dvizheniya / A. P. Vasil'ev, V. M. Sidenko. — M.: Transport, 1990. — 304 s.
5.Gusev, Yu. V. Proektirovanie struktury informatsionnogo obespecheniya lesovoznogo avtomobil'nogo transporta / Yu. V. Gusev // Izvestiya Sankt-Peterburgskoi lesotekhnicheskoi akademii. — 2016. — № 217. — S. 131—141.
6.Zelikova, Yu. A. Kompleksnye eksperimental'nye issledovaniya izmeneniya parametrov i kharakteristik dorozhnykh uslovii, transportnykh potokov i rezhimov dvizheniya pod vliyaniem klimata i pogody / Yu. A. Zelikova [i dr.] // Lesotekhnicheskii zhurnal. — 2018. — T. 8, № 2 (30). — S. 156—168. — DOI: 10.12737/article_5b240611858af4.37544962.
7.Issledovaniya po ispol'zovaniyu ukreplennykh gruntov, mestnykh materialov i otkhodov promyshlennosti dlya stroitel'stva dorozhnykh odezhd lesovoznykh dorog / A. A. Kamusin [i dr.]. — Saint-Louis, Missouri, USA: Science and Innovation Center Publishing House, 2017. — 184 s.
8.Kozlov, V. G. Metody, modeli i algoritmy proektirovaniya lesovoznykh avtomobil'nykh dorog s uchetom vliyaniya klimata i pogody na usloviya dvizheniya: dis.... d-ra tekhn. nauk / V. G. Kozlov. — Arkhangel'sk: SAFU, 2017. — 406 s.
9.Kozlov, V. G. Vliyanie pogodno-klimaticheskikh faktorov na sistemy kompleksa «voditel' — avtomobil'
— doroga — sreda» / V. G. Kozlov [i dr.] // Transport. Transportnye sooruzheniya. Ekologiya. — 2019. — № 1. — S. 30—36.
10.Kondrashova, E.V. Algoritm poiska optimal'nogo transportnogo plana s optimizatsiei vyvozki lesoproduktsii / E. V. Kondrashova // Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. — 2011. —
№9. — S. 34—41.
11.Kotlyarov, R. N. Teoreticheskoe obosnovanie uslovii bezopasnosti dvizheniya lesovoznykh avtopoezdov v avtomobil'nykh potokakh / R. N. Kotlyarov // Lesotekhnicheskii zhurnal. — 2011. — № 2. — S. 41—44.
12.Logoida, V. S. Metodologicheskoe obosnovanie osobennostei proektirovaniya trassy po metodu opornykh elementov / V. S. Logoida [i dr.] // Fundamental'nye issledovaniya. — 2016. — № 12—1. — S. 62—68.
13.Lomakin, D. V. Otsenka vliyaniya na skorost' dvizheniya postoyannykh parametrov plana i profilya pri razlichnykh sostoyaniyakh poverkhnosti dorogi / D. V. Lomakin, E. Yu. Mikova // Lesnoi vestnik. — 2017. — T. 21,
№6. — S. 43—49. — DOI: 10.18698/2542-1468-2017-6-43-49.
14.Lomakin, D. V. Primenenie ekonomiko-matematicheskikh metodov dlya opredeleniya oblastei ispol'zovaniya vidov pokrytii / D. V. Lomakin, E. Yu. Mikova // Lesnoi vestnik. — 2017. — T. 21, № 5. — S. 23—32. — DOI: 10.18698/2542-1468-2017-5-23-32.
15.Merkulov, S. N. Energosberegayushchie tekhnologii proektirovaniya avtomobil'nykh dorog / S. N. Merkulov // Voprosy sovremennoi nauki i praktiki. Universitet im. V. I. Vernadskogo. — 2008. — T. 2, № 2. — S. 174—180.
16.Ryabova, O. V. Vozdeistvie avtodorozhnogo kompleksa na okruzhayushchuyu sredu: sostoyanie i prognoz / O. V. Ryabova // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Materialy mezhregional. nauch.-prakt. konf. «Vysokie tekhnologii v ekologii». — 2010. — № 1. — S. 170—174.
17. Ryabova, O. V. Proektirovanie energosberegayushchikh konstruktsii avtomobil'nykh dorog /
O.V. Ryabova // Informatsionnye tekhnologii modelirovaniya i upravleniya. — 2008. — № 1 (44). — S. 106—113.
18.Sidenko, V. M. Tekhnologiya stroitel'stva avtomobil'nykh dorog. Ch. 2. Tekhnologiya stroitel'stva dorozhnykh odezhd / V. M. Sidenko, O. T. Batrakov, A. I. Leushin. — Kiev: Vishcha shkola, 1970. — 230 s.
19.Chernyshova, E. V. Mathematical modeling of damage function when attacking file server / E. V. Chernyshova, R. V. Mogutnov, D. M. Levushkin // Paper presented at the Journal of Physics: Conference Series. — 2018. — № 1015 (3). — DOI: 10.1088/1742-6596/1015/3/032069.
20.Gulevsky, V. A. Method of individual forecasting of technical state of logging machines / V. A. Gulevsky, V. S. Logoyda, A. S. Menzhulova // Paper presented at the IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
— 2018. — № 327 (4). — DOI: 10.1088/1757-899X/327/4/042056.
21.Logoyda, V. S. Development of the method for individual forecasting of technical state of logging machines / V. S. Logoyda, P. V. Tikhomirov, V. A. Zelikov, A. D. Brovchenko, V. V. Razgonyeva // International Journal of Engineering and Advanced Technology. — 2019. — № 8 (5). — P. 2178—2183.
22.Dorokhin, S. V. Mathematical model of statistical identification of car transport informational provision / S. V. Dorokhin, E. V. Chernyshova // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. — 2017. — Vol. 12, № 2. — P. 511—515.
23.Sushkov, S. I. Enhancing quality of road pavements through adhesion improvement / S. I. Sushkov, I. N. Kruchinin, I. V. Grigorev, A. A. Nikiforov, O. M. Timokhova // Journal of the Balkan Tribological Association. — 2019. — № 25 (3). — P. 678—694.
94
Выпуск № 1 (57), 2020 |
ISSN 2541-7592 |
STUDYING A GEOGRAPHICAL ENVIRONMENT
FOR ROAD DESIGN PURPOSES
O. V. Ryabova 1, A. V. Skrypnikov 2, V. G. Kozlov 3, P. V. Tikhomirov 4
Voronezh State Technical University 1
Russia, Voronezh
Voronezh State University of Engineering Technology 2
Russia, Voronezh
Voronezh State Agricultural University named after the Emperor Peter the Great 3
Russia, Voronezh
Bryansk State Engineering and Technology University 4
Russia, Bryansk
1D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Road Construction and Maintenance, tel.: (473)236-18-89
2D. Sc. in Engineering, Prof of the Dept. of Information Security, e-mail: skrypnikovvsafe@mail.ru
3D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Operation of Transport and Technological Machines,
e-mail: vya-kozlov@yandex.ru
4 PhD in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Transport and Technological Machinery and Service, e-mail: vtichomirov@mail.ru
Statement of the problem. The state of theoretical studies in the field of engineering and landscape zoning is detailed.
Results. The analysis made it possible to outline the goals, objectives and the general methodology of research and modeling of organization and planning processes for the construction of departmental roads considering micro-landscapes, varying degrees of complexity of road construction, value of natural resources, species qualities of a road area as well as to optimize the design process of departmental highways.
Conclusions. The suggested comprehensive assessment of the natural and technogenic conditions for the construction of departmental highways is gaining economic, technical and environmental significance and can be employed as the basis for landscape design of departmental highways.
Keywords: road design, geographical environment, engineering and landscape zoning, landscape, road, integrated assessment.
95
Научный журнал строительства и архитектуры
DOI 10.25987/VSTU.2020.57.1.009
УДК 625.711.84
УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ В ТРЕБОВАНИЯХ СТАНДАРТОВ ИСО ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЛЕСОВОЗНЫМ ДОРОГАМ
Ю. В. Штефан 1, Б. А. Бондарев 2
Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ) 1 Россия, г. Москва
Липецкий государственный технический университет 2 Россия, г. Липецк
1Канд. техн. наук, доц. кафедры производства и ремонта автомобилей и дорожных машин,
тел: (499)155-03-86, e-mail: shtephan_y_v@mail.ru
2Д-р техн. наук, проф. кафедры строительных материалов, тел.: (474)2-328-083, e-mail: ialex-86@mail.ru
Постановка задачи. В условиях действия технических регламентов проектирование без учета рисков невозможно. Необходимы методики нормирования предельных уровней риска опасных параметров лесовозных дорог.
Результаты. Предлагается научно обоснованный подход к нормированию допустимого уровня опасности. Рассмотрены различные подходы к расчету рисков в условиях технического регулирования согласно требованиям нормативных документов. Разработан новый подход к нормированию допустимых параметров качества для оценки параметрических рисков применительно к лесовозным дорогам.
Выводы. Научно обоснованы методология расчета, способы снижения и компенсации остаточных рисков при оценке безопасности в условиях проектирования и эксплуатации лесовозной дороги. Предложена терминология, рекомендованная стандартами ИСО, применимая к опасным факторам лесовозной дороги. Использование результатов исследований научной школы профессора В. В. Столярова по нормированию рисков в технических регламентах повысят качество разработки проектов лесовозных автомобильных дорог, сохраняя их безопасность.
Ключевые слова: управление рисками, лесовозные автодороги, теория рисков, опасные факторы.
Введение. Международные соглашения РФ (Соглашение по техническим барьерам в торговле ВТО (прил. 9), Протокол о техническом регулировании в рамках Евразийского экономического союза (ЕврАзЭС) от 29.05.2014, Договор о создании ЕврАзЭС, Решение Комиссии Таможенного союза от 07 апреля 2011 г. № 621) предписывают считать оценку риска как услугу, выходящую из правоприменения ФЗ «Об аккредитации в национальной системе аккредитации». На сегодняшний день все нормативные документы в области технического регулирования требуют применения методик оценки рисков на всех стадиях жизненного цикла. И чем ближе эта оценка к стадии проектирования, тем меньше будут затраты на компенсацию риска в процессе эксплуатации лесовозной дороги. Следовательно, наиболее оптимальным решением проблемы проектирования лесовозной дороги нужно считать согласование и утверждение проекта лесовозной дороги. В терминологии технического регулирования — это момент выпуска в обращение проекта лесовозной дороги. Необходимо разработать методику нормирования допустимого уровня риска для принятия решения о соответствии проекта требованиям технических регламентов по величине риска. Однако отсутствуют методики оценки рисков при проектировании лесовозных дорог как в отечественной, так и в зарубеж ной практике [10, 11, 13, 14, 16, 19, 20].
© Штефан Ю. В., Бандарев Б. А., 2020
96
Выпуск № 1 (57), 2020 |
ISSN 2541-7592 |
Также не идентифицированы все источники опасностей для лесовозной дороги. Отсутствуют специалисты в области идентификации, оценки и нормирования допустимого уровня рисков применительно к лесовозной дороге.
Поэтому оценка риска должна проводиться в соответствии с видами опасностей риска в области технического регулирования (ТР) строительства, транспорта, лесотехнической промышленности, безопасности дорожного движения, строительных материалов, геологии
ипр. Своевременная оценка с расчетами рисков будет способствовать повышению безо-
пасности лесовозных автомобильных дорог и выполнению требований Федерального закона № 184-ФЗ «О техническом регулировании»1. В данной статье авторами предпринята попытка идентифицировать источники опасностей, предложить методику оценки и нормирования допустимого уровня риска применительно к лесовозной дороге, обобщить опыт управления рисками и довести до сведения проектировщиков данные идентифицированных источников опасностей для своевременного их учета и корректировки проектов лесовозных автомобильных дорог.
Теоретико-вероятностный подход оценки технического и экологического рисков основан на вероятностной сущности исследуемых параметров применительно к объектам ТР. Известные основные методические принципы применения этого подхода к оценке и прямому расчету риска причинения вреда для всех этапов жизненного цикла лесовозных дорог и сооружений на них необходимы для количественного расчета и анализа рисков. В связи с этим разработка научно обоснованного подхода к оценке, расчету и нормированию технических рисков для лесовозных автомобильных дорог — крайне актуальная и важная задача современной науки.
Учитывая зарубежные стандарты и национальные требования по управлению рисками, необходимо разработать методологию расчета и нормирования допустимых остаточных рисков, связанных с лесозаготовками, чтобы при проектировании и реконструкции существующих лесозаготовительных максимально удовлетворить потребителей. Для этого была поставлена задача проанализировать требования нормативных документов РФ и данные зарубежных исследований и применить их в области проектирования, строительства и эксплуатации лесовозных автомобильных дорог. После выявления ключевых рисков необходимо установить требования к их нормированию. Для этого нужно предложить методы повышения
надежности при проектировании лесовозных автомобильных дорог, используя терминологию нового стандарта ISO 31000-20182.
1.Функционально-параметрические расчеты теории рисков. Исследованиями факторов, влияющих на эксплуатационные свойства лесовозных автомобильных дорог, занимались такие ученые, как А. В. Скрыпников, Т. В. Скворцова, В. В. Столяров и др. По данным их исследований [8], эффективная работа лесовозной автомобильной дороги определяется необходимым уровнем технико-эксплуатационного состояния, обеспечивающего надежную
ибезопасную работу транспорта леса при оптимальных затратах. Для обеспечения круглогодичного, бесперебойного, безопасного и удобного движения по дорогам с заданными скоростями и нагрузками необходимо грамотное и эффективное проведение работ по их ремонту и содержанию. Появляется возможность оптимизации межремонтных сроков лесовозных автомобильных дорог по величине коэффициента экономической функциональности, вычисляемого по формуле:
Kf |
1 |
Cr |
, |
(1) |
|
||||
|
|
Cy |
|
|
где Cr — стоимость ремонта; Cy — стоимость восстановительных работ.
1Федеральный закон РФ № 184-ФЗ «О техническом регулировании».
2ISO/IEC 31000:2018. Risk management – Guidelines (ISO, Geneva, Switzerland).
97
Научный журнал строительства и архитектуры
План распределения финансов принимается по результатам решения оптимизационной задачи, критерием которой является максимизация экономического эффекта от проведения ремонтно-восстановительных работ: при условии Кf = 0,6…1,0 следует проведение выборочного ремонта; если Кf =0,4…0,6, то проводится комплексный капитальный ремонт; если Кf =0…0,4, объект находится в аварийном состоянии.
В [2] показана зависимость экономики ремонтных работ лесовозных дорог от стоимости перевозок строительных материалов; также разработана модель определения границ зон действия поставщиков материалов, позволяющая учитывать вероятностный характер стоимости материалов. Поэтому при использовании местных отходов промышленности стоимость строительства и ремонтов значительно снижается.
Под мерами безопасности на лесовозных дорогах подразумевается принимаемая проектировщиками комбинация мер, которые должны быть обеспечены при строительстве этих дорог. Проектировщик лесовозной автомобильной дороги должен:
–определить тип дороги (капитальная, временная) с учетом ее перспективной загруженности, габаритов лесовозов, возможности их разъездов;
–идентифицировать опасности и оценить риск;
–устранить опасности и, если возможно, ограничить риск;
–применить дополнительные устройства для усиления конструкции дорожной одежды
ипрочие средства, предохраняющие от остаточного риска;
–информировать и предупредить пользователя об оставшемся риске;
–принять во внимание дополнительные меры безопасности.
Все действия, которые предпринимаются на стадии проектирования конструктором или проектировщиком, имеют предпочтение перед всеми мерами, принимаемыми потребителем (пользователем). Ответственность потребителя за использование мер по уменьшению оставшихся рисков в этих рисках не обсуждается. Но существующая система оценки соответствия требованиям ТР и ее методологическая база не способны гарантировать качество поступающих дорожно-строительных материалов даже с учетом перехода на новую систему нормирования показателей качества в нормативных документах к ТР ТС 014/20113. Для надежной и продолжительной службы лесовозной дороги важно, чтобы меры безопасности были простыми и не препятствовали основному назначению дороги — движению лесовозов в определенные периоды времени года, не ограничивали движение тяжелой техники в местах пересечения лесовозной дороги с автомобильными дорогами общего пользования. Эти меры должны своевременно и в нужном месте обеспечивать пропуск такой техники, вероятность появления которой должна быть предсказуема на стадии оценки рисков. Иначе это может привести к тому, что меры безопасности не будут обеспечены, например, в ночное время, когда сложно определить, кем было допущено нарушение ограничений и запретов на движение тяжелой техники.
Повреждения, приводящие к возникновению опасности (failure to danger), — любая неисправность дорожной конструкции или перебои в ее своевременном обслуживании, приводящие к возникновению опасной ситуации. Процесс снижения риска является итеративным (повторяющимся), и для него требуется несколько последовательных действий. Идеальное применение этих принципов требует знания назначения капитальных лесовозных дорог, их состояния и информации об авариях, документов о состоянии дорог, существующих технологий их строительства и снижения рисков, территориальных условий, в которых дороги эксплуатируются. С этим согласны многие исследователи как в России, так и в других странах, где имеются лесовозные дороги [2, 5, 11, 16, 17]. Конструкция и состояние лесовозной дороги, являющиеся приемлемыми на данное время, могут в дальнейшем оказаться неудовлетворительными, если достижения технического прогресса позволяют повысить нагрузки
3 ТР ТС 014/2011 «О безопасности автомобильных дорог». Решение КТС от 18 октября 2011 года N 827.
98
Выпуск № 1 (57), 2020 |
ISSN 2541-7592 |
или скорости движения лесовозных машин с меньшим риском потери устойчивости лесовоза и возникновения дефектов (выбоин, колеи и т. д.). Согласно рекомендации авторов [5, 16], необходимо вести активную деятельность по разработке и внедрению в организациях транспортного строительства стандартов организаций с учетом региональных и климатических требований. В них должны отражаться условия безопасности сооружений с позиции их прочности и устойчивости, сохранения пропускной способности на основе допустимого риска причинения вреда жизни человеку, животному, окружающей среде, а также имуществу — лесовозной технике.
В Саратовском ГТУ в течение последних 25 лет велась разработка математических и экономико-математических моделей оценки риска причинения вреда человеку и окружающей среде на дорогах с учетом скорости движения автомобилей [1, 3]. По алгоритму, разработанному исследователями школы профессора В. В. Столярова, созданы 20 моделей (методик) [12]. Приведем наиболее близкие для лесовозных дорог:
1)риск возникновения ДТП при наезде на препятствие на вогнутой и выпуклой кривых, риск движения в условиях ограниченной видимости дороги и потери поперечной устойчивости автомобиля на кривой дороги;
2)риск разрушения дорожной одежды, риск нарушения сплошности в монолитном слое, риск переувлажнения грунта относительно оптимальной влажности и экологический риск (эти модели разработаны Н. Е. Кокодеевой) [1];
3)риск наезда на впереди идущий автомобиль при его торможении, риск преодоления подъемов с заданным перепадом скоростей;
4)риск потери окупаемости капиталовложений в строительство двухполосных дорог, риск смены технической категории дороги из-за неточности определения интенсивности движения;
5)риск образования очереди автомобилей при данной длине разметки, запрещаю-
щей обгон;
6)риск разрушения покрытия в результате пучинообразования;
7)риск потери информации водителями;
8)риск деградации почвогрунтов;
9)риск превышения расчетного расхода большим расходом водотока;
10)риск возникновения снежного заноса на дороге;
11)риск потери устойчивости опор и образования местного размыва у мостового пе-
рехода;
12)риск потери видимости поверхности дороги и встречного автомобиля в сложных метеорологических условиях;
13)проектирование автодорог с учетом риска возникновения ДТП.
Авторами [1, 9, 12] также разработана классификация автомобильных дорог по степени ответственности с учетом Федерального закона 384-ФЗ4. Согласно этой классификации они разделены на категории с 1-й по 5-ю с учетом ОДН 218.046-01 [6].
С использованием в основе теории риска нормального закона распределения получены формулы для определения критического значения риска [9] опасного параметра:
1) в первом случае, когда величина А > Акр, применяют формулу (2), графическая интерпретация которой представлена на рис. 1:
|
|
A A |
|
|
||
r 0,5 Ф |
|
|
кр |
|
(2) |
|
|
|
|
||||
1 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
A |
Aкр |
|
||
где А — математическое ожидание расчетного или фактического параметра сооружения; Акр — то же для критического (минимального) параметра конструкции, при котором вероят-
4 Федеральный закон № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
99