XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

На федеральной автомобильной дороги (ФАД) М-3 планируется реконструкция, которая будет проходить в четыре этапа:

1 этап (км 37 - км 51).

Строительная длина участка – 14 км, общей площадью около 280 га.

Местоположение: Московская область.

2 этап (км 51 - км 95).

Строительная длина участка – 44 км, общей площадью около 880 га.

Местоположение: Московская область (км 51 – км 85), Калужская область (км 85 – км 95).

3 этап (км 95 - км 107).

Строительная длина участка – 12 км, общей площадью около 240 га.

Местоположение: Калужская область.

4 этап км (107 - км 173).

Строительная длина участка – 66 км, общей площадью около 1 320 га.

Местоположение: Калужская область.

Особенностью объекта реконструкции является повышенный скоростной режим движения транспортных средств, наличие транспортных развязок в разных уровнях с другими автомобильными дорогами и большое количество примыканий с населенных пунктов, расположенных вдоль дорог.

Участок км 37 – км 51 существующей автомобильной дороги М-3 «Украина» расположен в Наро-Фоминском районе Московской области.

Дорога проходит через населенные пункты:

д. Соколово км 37,5 – км 37,9 0,4 км

г. Апрелевка км 44,2 – км 47,1 2,9 км

п. Алабино км 48,8 – км 49,3 0,5 км

п. Селятино км 49,3 – км 51,4 2,1 км

Начало участка (км 37) расположен у д. Соколово. Общее направление трассы – юго-западное. На км 39+580 трасса пересекает автомобильную дорогу Первомайское – Крекшино, далее проходит по территории г. Апрелевка, пересекает реку Десна на км 48+689. Конец участка (км 51) расположен на пересечении с автодорогой А-107 (Малое московское кольцо). Общая протяженность участка трассы 14,5 км.

Основные технические параметры всех четырех участков реконструируемой автомобильной дороги М-3 следующие:

категория – I-б;

ширина земляного полотна – 35 м;

число полос движения – 6;

ширина проезжей части – 22,5 м;

ширина разделительной полосы – 5 м;

тип дорожной одежды – капитальный, асфальтобетон.

В плане участок автомобильной дороги представляет из себя прямую с очень малыми углами поворота (менее 1°) без вписывания в них круговых кривых. Исключение составляют лишь две кривые: в начале трассы с радиусом 3 600 м и в конце трассы на км 51 с радиусом 1 000 м и с переходными кривыми L=100 м.

В продольном профиле минимальный радиус выпуклой кривой составляет 15 000 м, вогнутой – 5 000 м, наибольший продольный уклон на расстоянии 100 м составляет 36‰. Поперечный уклон проезжей части составляет 20‰. Ширина обочин колеблется от 1,25 до 2,75 м с поперечным уклоном 40‰. В местах устройства тротуаров шириной 2,0 м поперечный уклон составляет 15‰ в сторону проезжей части. На всем протяжении дороги предусмотрены барьерные ограждения, расположенные на обочинах и разделительной полосе. Удерживающая способность барьерных ограждений 300 - 400 кДж. Откосы земляного полотна укреплены засевом трав и имеют заложения 1:1,5 и 1:1,75, в зависимости от высоты земляного полотна. Водоотвод обеспечивается через разрывы в бортовом камне по откосу насыпи и далее по телескопическим лоткам в водоотводную канаву. Из продольных канав вода отводится в канавы, на рельеф или в водотоки, предварительно пройдя очистку в локальных очистных сооружениях.

Протяженность дороги по искусственным сооружениям – 84 м. Площадь мостового полотна искусственных сооружений –10 217 м². Протяженность шумозащитных экранов – 11 417 м.

Для разработки средств шумозащиты на участке автодороги подлежащем реконструкции на 1 этапе (км 37- км 51) необходимо было произвести оценку уровня шума, а также осуществить проверку эффективности установленных на этом участке шумозащитных экранов. В ноябре 2018 года были проведены замеры уровня шума от транспортного потока на участке автомобильной дороги М-3 Украина, км 37 – км 51. Измерения проводились в дневное время в условиях сухой безветренной погоды, при малом количестве листвы. Измерения проводились в шести точках, координаты и место расположения которых приведены в табл. 1.

Таблица 1 –Описание точек замера шума на первом участке ФАД М-3

№ точки замера	Км	Координаты	Расположение относительно акустического экрана (АЭ)	Расположение относительно проезжей части
Направление движения транспортного потока из Москвы в область
1	46	55.538847, 37.079929	1 м перед АЭ	5 м от середины ближайшей полосы движения
2	46	55.538973, 37.07982	1 м за АЭ	-
3	48	55.527742, 37.032634	1 м перед АЭ	5 м от середины ближайшей полосы движения
4	48	55.527937, 37.032430	5 м за АЭ	-
Направление движения транспортного потока из области в Москву
5	49	55.522762, 37.014319	3 м перед АЭ	7,5 м от ближайшей полосы движения
6	49	55.522853, 37.014935	5 м за АЭ	-

Точки 1 и 2 расположены у эстакады недалеко от ярмарки «Стройматериалы» город Апрелевка перед и за АЭ соответственно. Точки 3 и 4 расположены рядом с кафе «Помпончик» недалеко от дорожного знака, указывающего начало жилого комплекса «Новое Селятино». Точки 5 и 6 расположены около остановки общественного транспорта «Алабино» недалеко от наземного пешеходного перехода напротив магазина «Пятерочка».

По ГОСТ 20444-2014 [1] в условиях стесненной застройки при невозможности расположения измерительного микрофона на расстоянии (7,5±0,2) м от оси ближней к точке измерения полосы или пути движения транспортных средств допускается располагать измерительный микрофон на меньшем расстоянии, но не ближе 1 м от стен зданий, сплошных заборов и других сооружений или элементов рельефа, отражающих звук. В связи с этим уровень звука (УЗ) и уровни звукового давления (УЗД) от транспортного потока в точках 1 и 3 измерялись на расстояниях 5 м от середины ближайшей полосы и 1 м от экрана.

Данные по замерам максимального (L_Амакс) и эквивалентного (L_Аэкв) уровней звука представлены в табл. 2.

Таблица 2 – Результаты замера L_Амакси L_Аэкв на ФАД М-3 Украина, км 37 – км 51

№ точки замера	LАмакс, дБА	LАэкв, дБА
1 (перед АЭ)	101,9	85,3
2 (за АЭ)	80,5	71,7
3 (перед АЭ)	101,3	83,5
4 (за АЭ)	85,7	66,8
5 (перед АЭ)	105,3	84,4
6 (за АЭ)	85,5	64,3

Как видно из представленных данных, максимальные уровни звукового давления на обочине автодороги перед экраном находятся в пределах 101,3-105,3 дБА, а за экраном – 80,5-85,7 дБА. А эквивалентные УЗ в этих же точках соответственно равны 83,5-85,3 дБА и 64,3-71,7 дБА.

По СП 276.1325800.2016 [2] на территории, непосредственно прилегающей к жилым домам, эквивалентный уровень звука в дневное время не должен превышать 55 дБА, а максимальный уровень звука должен быть не более 70 дБА. Даже с учетом поправки +10 дБА, приведенной в примечании 2 к таблице 3 Санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [3], допустимые уровни звука составляют соответственно 80 дБА и 65 дБА (тем более указанная поправка действительна только для первого эшелона жилых зданий шумозащитного типа).

Дополнительными источниками шума на обследованной территории являлись:

автотранспорт, передвигающийся по второстепенным, в том числе подъездным, дорогам;

рельсовый транспорт: железная дорога «Москва – Киев» проходит в 1-3,5 км севернее ФАД М-3;

воздушный транспорт: расстояние от начала участка (км 37) до ближайшей точки взлётно-посадочной полосы аэропорта «Внуково» составляет 4 км, и одна из полос ориентирована параллельно ФАД М-3;

объекты производства различных работ (ремонтных, строительных и др.) на территории жилой застройки и садово-огороднических товариществ;

прочие техногенные объекты, создающие при своем функционировании шум, в том числе различные звуковоспроизводящие установки, промышленные предприятия, строительные площадки;

источники шумов природного происхождения, наиболее значимые в условиях древесной растительности и сильных ветровых нагрузок; в период проведения работ их влияние было минимальным.

На участке трассы ФАД М-3 используются комбинированные шумозащитные экраны различной высоты и с различными панелями. На 46 км располагается акустический экран (АЭ) высотой 6 м (с учетом ленточного фундамента) состоящий из 3-х видов панелей:

нижние металлические панели – шумоотражающие (высота 1-2 м);

средние прозрачные панели – шумоотражающая (высота 2-3 м);

верхняя металлическая перфорированная панель – отражающе-поглощающая (высота 0,5 м).

Отражающие панели состоят из двух листов профнастила толщиной 1 мм, между листами находится звукопоглощающий материал (ЗПМ). Панели АЭ закреплены на стойках двутаврового профиля, расположенных на расстоянии 3 м друг от друга и прикреплённых к ленточному фундаменту высотой 0,5 м от уровня земли на шести анкерных болтах.

На 48 км находится комбинированный АЭ высотой 6 м, состоящий из двух различных видов панелей:

нижние металлические панели – отражающие (высотой 1 м);

верхние металлические перфорированные панели – отражающе-поглощающие (высотой 5 м).

Нижние панели состоят из двух листов профнастила толщиной 1 мм, между листами находится ЗПМ, а в верхней части наружный лист профнастила перфорированный. Фундамент АЭ свайный с расстоянием между сваями 3,5 м. Нижняя кромка АЭ находится на высоте 0,8 м от грунта на откосе.

Шумозащитный экран высотой 6,5 м (с учетом ленточного фундамента), находящийся на 49 км участка трассы, состоит из двух видов панелей:

нижние металлические панели – отражающие (высотой 2 м);

верхние металлические перфорированные панели – отражающе-поглощающие (высотой 4 м).

Нижние панели состоят из двух листов профнастила толщиной 1 мм, между листами находится ЗПМ, а в верхней части один лист профнастила перфорированный.

Панели АЭ закреплены на стойках двутаврового профиля, расположенных на расстоянии 3 м друг от друга и прикреплённых к ленточному фундаменту высотой 0,2-0,5 м от уровня земли на четырех анкерных болтах.

В целом данные конструкции АЭ достаточно эффективны, но они не позволяют снизить шум до нормативных показателей (L_Амакс= 70 дБА, L_Аэкв = 55 дБА ). Оценка эффективности акустических экранов была проведена по ГОСТ Р 51943 – 2002 [4]. Также были обнаружены щели между ленточным фундаментом и нижней кромкой экрана, что снижает эффективность шумозащиты (рис.1).

Рисунок 1 –

В конструкции АЭ расположенной на 48 км данного участка трассы отсутствует сплошной ленточный фундамент. Экран смонтирован на сваях, его нижняя кромка находится на высоте 0,8 м от поверхности земли, что существенно снижает его эффективность (рис. 2).

Рисунок 2 – Зазор 0,8 м между нижней панелью АЭ и грунтом на откосе, 48 км.

На 47 км трассы нами было обнаружено отсутствие контрэкрана в проходе к остановке общественного транспорта «Алабино» (рис. 3). В результате недалеко расположенные жилые дома (40 м от трассы) оказываются не защищенными от шума транспортного потока.

Рисунок 3 – Разрыв в конструкции АЭ на участке ФАД М-3, 47 км

При реконструкции первого участка ФАД М-3 Украина, км 37 – км 51 необходимо учесть следующие недостатки:

наличие зазоров в конструкции экрана;

отсутствие сплошного экранирующего фундамента между конструкцией и земляным полотном;

отсутствие контрэкрана;

несоблюдение нормативно установленных показателей уровня шума в 2 м от фасада близлежащих застроек.

При устранении недостатков, связанных с конструкцией АЭ, возможно снижение уровней звука на 8-10 дБА. Согласно ОДМ 218.2.013-2011 [5] можно использовать экраны с выносной консолью или искривление верхней части экрана в сторону автомобильной дороги; в результате увеличивается эффективная высота АЭ, что, в свою очередь, способствует повышению его акустической эффективности. Применение малошумного асфальтобетонного покрытия позволит снизить шумовую характеристику транспортного потока (ШХТП) еще на 3 дБА [6].

При устранении всех недостатков можно добиться обеспечения нормативных значений уровня шума на прилегающих селитебных территориях.

Список литературы

ГОСТ 20444-2014 (МКС 17.140.30) Шум. Транспортные потоки. Методы определения шумовой характеристики. М.: Стандартинформ, 2015.

СП 276.1325800.2016 Здания и территории. Правила проектирования защиты от шума транспортных потоков. М., 2016.

СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки/ Минздрав России. М., 1996.

ГОСТ Р 51943 – 2002 (ОКС 17.140.30) Экраны акустические для защиты от шума транспорта. Методы экспериментальной оценки эффективности – М.: Стандартинформ, 2002.

ОДМ 218.2.013-2011. Методические рекомендации по защите от транспортного шума территорий, прилегающих к автомобильным дорогам / Росавтодор. М., 2011.

Элькин Ю. И. Прогноз площади территории, попадающей в зону акустического дискомфорта по уровню транспортного шума, для дорог ГК Автодор на период до 2030 года. Сборник трудов.: 2017. VI Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Защита от повышенного шума и вибрации», СПб., Сборник трудов.: 2017, c. 431 до 441 с.

Код для цитирования: Скопировать