автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование ширины полосы отвода лесовозных автомобильных дорог с учетом природоохранных требований

На правах рукописи

ЧИЖОВ АНТОН АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ ОТВОДА ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ С УЧЕТОМ ПРИРОДООХРАННЫХ ТРЕБОВАНИЙ

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2005

Работа выполнена в Уральском государственном лесотехническом университете

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Булдаков Сергей Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Копнов Виталий Анатольевич кандидат технических наук, доцент Аккерман Сергей Геннадьевич

Ведущая организация - Воронежская государственная лесотехническая академия

Защита состоится " 30 " июня 2005 г. в 13е2 на заседании диссертационного совета Д 212.281.02 при Уральском государственном лесотехническом университете по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, ауд. 401 (зал ученого совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при Уральском государственном лесотехническом университете.

Автореферат разослан " 30 " мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Куцубина Н.В.

Актуальность темы. Эффективность работы лесозаготовительной отрасли определяется степенью развитости сети лесовозных дорог, их техническим уровнем и эксплуатационным состоянием. Поэтому распоряжением Правительства РФ от 1 ноября 2002 г. № 1540-р предусматривается ежегодный рост строительства лесовозных дорог круглогодового действия. Кроме того, лесовозные дороги, имеющие выход на магистрали общего пользования, будут в перспективе включены в общегосударственную сеть автомобильных дорог РФ. Следовательно, доставка лесных грузов потребителю будет осуществляться не только по лесовозным, но и по дорогам общего пользования. При такой схеме вывозки лесных грузов качество вновь строящихся и существующих лесовозных дорог должно соответствовать требованиям государственных стандартов, установленным для дорог общего пользования.

Согласно требованиям государственных, ведомственных и отраслевых нормативных документов степень воздействия дороги на окружающую природную среду в период эксплуатации является основным и главным аргументом при обосновании ширины полосы отвода. Для прогноза возможных изменений геологической среды в связи со строительством дороги (равно как и любого инженерного сооружения) крайне необходимы сведения о степени ее влияния на экологическую безопасность территории в полосе варьирования трассы.

В свете изложенного исследования, посвященные установлению степени влияния геометрических параметров дороги, состава и интенсивности движения, природных и техногенных условий на ширину полосы отвода, являются актуальными и носят социальную направленность.

Объектом исследования является полоса отвода автомобильных дорог любого назначения, преимущественно лесовозных.

Цель исследований - выявить степень влияния различных факторов на экологическую безопасность притрассовой полосы; разработать методику определения ширины полосы отвода автомобильных дорог различного назначения в зависимости от геометрических параметров земляного полотна с учетом специфических особенностей природных, техногенных и других условий и ее экономической целесообразности.

Для достижения поставленных целей исследования нами решены следующие задачи:

- выявлена роль полосы отвода автомобильных дорог в экологической безопасности территории, прилегающей к полосе отвода и ее значение для обеспечения надлежащего уровня эксплуатационного состояния дорог;

- выполнено ранжирование факторов по степени их влияния на ширину полосы отвода;

- определены ориентировочные значения ширины полосы отвода,

необходимой для выполнения его роли буферной зоны между дорогой и окружающей средой;

- разработана регрессионная математическая модель ширины полосы отвода в зависимости от геометрических параметров земляного полотна, интенсивности и скорости движения транспортного потока с учетом его отрицательного воздействия на экологическую безопасность;

- разработана методика определения размеров полосы отвода.

Научная новизна заключается в методическом подходе к решению

задачи наиболее эффективного использования полосы отвода при рассмотрении ее как буферной зоны между дорогой и окружающей средой.

Впервые комплексно исследована зависимость размеров полосы отвода от геометрических параметров дороги, состава и скорости транспортного потока, безопасности дорожного движения и экологических показателей.

Регрессионная математическая модель, позволяющая оценить влияние всей совокупности факторов (высоты насыпи, интенсивности и скорости движения транспортного потока и т.д.) с учетом негативного экологического воздействия на ширину полосы отвода может быть использована для дальнейшего развития исследуемой проблемы применительно к дорогам различного назначения.

Практическая ценность заключается в возможности использования установленных количественных показателей и рекомендаций для обоснования границ полосы отвода при решении вопросов, связанных с согласованиями по отчуждению земель в постоянное пользование, и разработки отраслевых нормативных документов.

Результаты исследований рекомендуются к применению предприятиями как лесного комплекса, так и дорожно-строительной отрасли, а также в учебном процессе вузов по лесному и дорожно-строительному направлениям.

Обоснованность и достоверность исследований. Достоверность количественных показателей, установленных аналитическим путем с применением известных вычислительных методов теории вероятностей, математической статистики, матричного исчисления и математического моделирования, подтверждается фактическими данными, установленными на основе обследования автомобильных дорог Свердловской области в объеме 266км.

Научные положения, выносимые на защиту-

1. Методика обоснования полосы отвода как буферной зоны между дорогой и окружающей средой.

2. Комплексная оценка факторов1, влияющих на размеры полосы отвода автомобильной дороги.

3. Регрессионная математическая модель влияния высоты насыпи,

интенсивности и скорости транспортного потока с учетом выбросов загрязняющих веществ.

Апробация работы. Основные результаты обсуждались и были одобрены на региональной научно-практической конференции "Пути совершенствования подготовки специалистов для лесопромышленных предприятий в современных условиях" (УГЛТУ 2004 г.); на заседаниях кафедры "Транспорта и дорожного строительства" (УГЛТУ 2004-2005 гг.); на заседании кафедры "Автодорог" МарГТУ (г. Йошкар-Ола 2004 г.); на заседании кафедры "Сухопутного транспорта леса" ВГЛТА (г. Воронеж 2004 г.); на заседании кафедры "Строительства автомобильных дорог" ВГАСУ (г. Воронеж 2005 г.); на V международной научно-практической конференции "Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса" (УГЛТУ 2005 г.).

Реализация работы. Рекомендации, выводы и количественные показатели нашли свое отражение в "Правилах проектирования полосы отвода автомобильных дорог (ТУ467-001-44139644-2005)" (разработчики Уральский государственный лесотехнический университет и СОГУ "Управление автомобильных дорог Свердловской области", утверждены ФГУП СНПЦ "РОСДОРНИИ" г. Екатеринбург, 2004-2005 гг.) и в учебном процессе студентов очной и заочной форм обучения по специальности 260100 "Лесоинженерное дело" и специальности 291000 "Автомобильные дороги и аэродромы". Учитываются при отводе земель в проектных организациях: УралгипродорНИИ, ФГУП СНПЦ "РОСДОРНИИ", ООО "Дорнефтегаз".

По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы 100 наименования, 4 приложений. В работе содержится ПО страниц машинописного текста без приложений, в том числе 12 таблиц, 20 рисунков.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность проблемы, раскрыта научная новизна и практическая значимость результатов исследований.

В первой главе рассмотрено значение полосы отвода и существующих принципов определения ее размеров, проведен обзор и анализ опубликованных работ по данной проблеме, сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Проблеме создания оптимальных параметров автомобильных дорог посвящены работы О.В. Андреева, В.Ф. Бабкова, А.К. Бируля, В.А. Гохма-на и других видных ученых транспорта. Результаты их исследований нашли отражение в практике проектирования автомобильных дорог и получили дальнейшее развитие в работах Б.А. Ильина, М.М. Корунова, Б.И. Кувалдина, посвященных проектированию лесовозных дорог. Влия-

нием климатических условий и особенностей региона на геометрию плана, профиля, а значит, и на полосу отвода занимались А.П. Васильев, Г.Д. Ду-белир и др. Учет снего- и пескозаносимости может привести к увеличению полосы отвода, над этими проблемами работали Г.В. Бялобжеский, Д.М. Мельник, В.М. Сиденко и др.

Оптимизация проектов организации строительства и производства работ может привести к изменению размеров необходимой площади земли. В решение этой задачи существенный вклад в методику внесен Т.А. Гурьевым, В. К. Некрасовым и др.

Постоянные и переменные элементы автомобильной дороги, основные технические параметры характеризуют ее облик. Облик дороги определяет и полосу отвода. Ландшафтным проектированием автомобильных дорог занимались В.Ф. Бабков, Н.П. Орнатский, Г.П. Кудрявцев, С.А. Трескинский.

Вклад в исследования проблемы воздействия дорожно-транспортного комплекса на окружающую среду внесли И.Е. Евгеньев, Д.Н. Кавтарадзе, А.Н. Канищев, В.К. Курьянов, А.А. Миронов, М.В. Немчинов, Н.П. Орнатский, В.П. Подольский, П.И. Поспелов, В.И. Пуркин, В.В. Свиридов, Ю.Д. Силуков, В.В. Сильянов, Я.В. Хомяк и др.

Большая работа по рационализации полосы отвода железных дорог была проведена в Уральском государственном университете путей сообщения Г.Л. Аккерманом, С.Г. Аккерманом, В.М. Яниным.

По результатам анализа многочисленных работ исследовательского характера сделан вывод, что проектирование элементов автомобильных дорог для строительства (реконструкции) по методике, основанной на принципе оптимизации геометрических параметров земляного полотна (применительно к категории дороги), не отражает влияния на размеры полосы отвода. А между тем авторами ряда работ установлено, что гидрогеологические и другие условия местности требуют существенных поправок при назначении ширины полосы отвода (ее увеличения). Однако при обосновании ширины полосы отвода влияние природно-климатических условий не учитывается.

Анализируя существующие нормативные документы, касающиеся назначения ширины полосы отвода лесовозных автомобильных дорог и дорог общего пользования можно заметить, что в настоящее время параметры полосы отвода не нормируются.

Постановлением правительства РФ №1420 от 01Л 2.98 г. для автомобильных дорог федерального значения определен особый режим использования придорожной полосы, ширина которой устанавливается от 50 до 75 м (с учетом перспективного развития) в обычных условиях, а на подъездах к крупным населенным пунктам - от 100 до 150 м от границы полосы отвода. Совершенно очевидно, что необходимость введения особого ре-

жима пользования земель придорожной полосы продиктована необходимостью обеспечить экологическую безопасность окружающей среды. К сожалению, указанное Постановление не распространяется на лесовозные и другие дороги, не отнесенные к федеральным.

С целью обеспечения экологической стабильности на землях, прилегающих к автомобильным дорогам и сохранения транспортно-эксплуатационного качества дорог (при минимальных затратах на их содержание), осуществление хозяйственной деятельности в пределах придорожных полос должно регламентироваться законодательными и нормативными актами, а земли придорожной полосы имеют реальную цену и могут приносить доход дорожному ведомству за счет сдачи земель в аренду.

Основным правовым актом, определяющим порядок предоставления земель для нужд автомобильного транспорта и правовой режим этих земель, является Земельный кодекс. К сожалению, в Земельном кодексе не нашли отражения важнейшие вопросы дорожного хозяйства, например, приобретение, отвод и резервирование земель для перспективного строительства и реконструкции дорог.

Федеральный закон "Об автомобильных дорогах и дорожной деятельности" дорабатывается, указанный закон должен решать вопросы закрепления принципов государственной политики в сфере дорожной деятельности. В нем также должен быть четко очерчен порядок привлечения внебюджетных источников финансирования дорожного хозяйства за счет повышения эффективности коммерческого использования прилегающих к дорогам земельных участков (полосы отвода).

До настоящего времени проблеме обоснования размеров полосы отвода при проектировании автомобильных дорог не уделялось должного внимания, исключение составляют особо ценные земли. Методика экологического и экономического обоснования размеров полосы отвода автомобильных дорог не разработана.

Во второй главе проводится анализ и ранжирование факторов, влияющих на размеры полосы отвода.

Факторы, от которых зависит ширина полосы отвода, разбиты на три группы:

- размеры и расположение устройств, обеспечивающих безопасность и бесперебойность движения автомобилей;

- условия, обеспечивающие работу полосы отвода как буферной зоны, смягчающей экологически неблагоприятное воздействие транспорта на окружающее пространство;

- факторы, от которых зависят экономически рациональные размеры полосы отвода.

Перечисленные факторы по своему влиянию на размеры полосы отвода неравнозначны. Некоторые из них учитываются всегда (размеры

транспортных сооружений, размещение и размеры водозащитных сооружений), другие - по мере необходимости, резерв - иногда. Часть экологических факторов, а также экономические параметры вообще до настоящего времени не принимались во внимание.

Размеры полосы отвода автомобильных дорог находятся в прямой зависимости от параметров земляного полотна, поэтому на нее распространяются основные требования, предъявляемые к проектированию транспортного сооружения. На ширину полосы отвода оказывают влияние следующие факторы: категория дороги, высота насыпи (глубина выемки), характеристики грунтов, природные, инженерно-геологические и другие условия района строительства. С целью сохранения земельных угодий и лесных массивов отраслевые, ведомственные и другие нормативные документы устанавливают определенные требования к размерам полосы отвода:

- расстояние от крайних точек сооружений, относящихся к земляному полотну (резервы, водоотводные канавы и т.д.), до границ полосы отвода должно быть не менее 1,0 м;

- ширина полосы отвода на участках дорог, проходящих в лесных массивах, устанавливается не более ширины полосы отвода на соседних заносимых участках, ограждаемых защитными лесонасаждениями и т.д.

На основе анализа типовых поперечных профилей установлено следующее:

- ширина полосы отвода существенно зависит от типа поперечного профиля и в меньшей степени - от категории дороги;

- при устройстве насыпей высотой до 12 м на дорогах II технической категории ширина полосы отвода изменяется в широком интервале значений (29 - 71 м), а при отводе земель под выемки - от 33 до 78 м; исключение составляют выемки глубиной до 1 м (21 - 26 м) и выемки с большой крутизной откосов (в скальных грунтах), где достаточной будет полоса шириной 25 м.

При проложении трассы на снегозаносимых участках, где предусматриваются мероприятия, надежно защищающие дорогу от снежных заносов, ширину полосы отвода в зависимости от объема снегоприноса необходимо увеличить от 4 до 22 м.

При прохождении лесовозных автомобильных дорог в специфических природно-климатических и инженерно-геологических условиях обоснование ширины полосы отвода значительно усложняется, поскольку в таких случаях необходимо не только обеспечить соблюдение нормативных требований, но и связать проектное решение с особенностями ландшафта и требованиями эстетики, сохранением экологии окружающей среды.

Ширина полосы отвода должна способствовать улучшению водно-теплового режима земляного полотна. Для сохранения постоянного водно-

теплового режима дорожных конструкций необходимо принимать ширину просеки такой, чтобы тень от лесного массива располагалась между границей полосы отвода и подошвой откоса насыпи. При этом ширина полосы отвода устанавливается по формуле:

г д Нтах максимальная высота деревьев, м;

Р - угол падения солнечных лучей, град;

а - угол между направлением дороги и полуденной линией, град; В - ширина земляного полотна, м; т - заложение откоса; - высота насыпи.

Автомобильные дороги, непосредственно вторгаясь в геологическую среду на значительном протяжении, оказывают существенное воздействие на развитие естественных геологических процессов. При проектировании земляного полотна в условиях 2-го и 3-го типов местности по характеру увлажнения, а также на слабых грунтах следует учитывать изменение напряженного состояния грунтовой толщи в естественном основании, которое приводит к дополнительному уплотнению и снижению водопроницаемости грунта. При неблагоприятном сочетании грунтовых условий и рельефа местности напряжения в грунте превысят его сопротивляемость сдвигу, что нередко приводит к поперечным деформациям и снижает устойчивость земляного полотна.

Влияние насыпи на изменение уровня грунтовых вод на прилегаю -щей к дороге территории можно определить по следующим зависимостям: ширина зоны подтопления с верховой стороны, м:

т Аъ-к+кк^-к)] --- ,

г . (2)

ширина зоны осушения с низовой стороны, м:

где /12 - :тояние от минерального дна (водоупора) до линии расположения фильтрационного потока, м; Ио — расстояние от минерального дна (водоупора) до уровня

грунтовых вод, м; /„ — расстояние, зависящее от уклона минерального дна, м;

среднее значение уклона кривой депрессии, определяемое в

зависимости от вида грунта; ЛИ - расстояние от линии расположения фильтрационного потока до максимального уровня грунтовых вод, м.

Длина участка, на котором происходит изменение уровня грунтовых вод, для выемки, м определяется по формуле

где 5 - расстояние от дна кювета или дрены до уровня грунтовых вод, м; И„ - глубина воды в кювете или дрене, м; т - заложение откоса выемки; Н- глубина выемки, м;

I - расстояние от проектной отметки по бровке дороги до уровня воды в кювете или дрене, м.

При устройстве выемки в суглинистых грунтах с заложением откоса 1:1,5 и глубине залегания грунтовых вод 1,5 м расчетное расстояние зоны влияния (осушения) от бровки выемки может находиться в пределах от 4 до 90 м.

Автомобильная дорога, как сложная система, функционирует в условиях взаимодействия с окружающей природной средой. Если допустить, что границей между автомобильной дорогой и окружающей средой является граница полосы отвода, тогда сама полоса отвода будет играть роль демпфера и аккумулятора, благодаря которому уменьшается негативное воздействие на окружающую среду, т.е. можно говорить о защитной функции полосы отвода.

В результате многочисленных исследований сделано заключение, что с увеличением ширины полосы отвода существенно уменьшается негативное воздействие экологически неблагоприятного фактора.

Для расчета концентрации загрязнения атмосферы токсичными веществами на различном удалении от дороги использована модель гауссов-ского распределения примесей в атмосфере на небольших высотах:

где С - концентрация данного вида загрязнения в воздухе, г/м ;

q - мощность эмиссии данного вида загрязнений от транспортного

потока на конкретном участке дороги, г/м-с; а - стандартное отклонение гауссовского рассеивания в вертикальном направлении, м;

V - скорость ветра, преобладающего в расчетный месяц летнего периода, м/с;

(р - угол, составляемый направлением ветра к трассе дороги, град;

Р - фоновая концентрация загрязнения воздуха, г/м3.

Основным критерием качества воздуха при пылевыделении покрытий на автомобильных дорогах низших категорий принят коэффициент запыленности.^ '.

г я Спдк предельно допустимая концентрация пыли, мг/м3;

- фактическая среднесуточная концентрация пыля, мг/м3.

Величина эквивалентного уровня транспортного шума, образующегося на эксплуатируемой дороге, зависит от следующих факторов: интенсивности и состава движения, эксплуатационного состояния транспортных средств, объема и характера груза, плотности транспортного потока, продольного профиля (подъемы, спуски), наличия и типа пересечений и примыканий, вида покрытия, шероховатости и ровности покрытия, поперечного профиля, числа полос движения, атмосферного давления, влажности и температуры воздуха, скорости и направления ветра, атмосферных осадков.

Снижение уровня звука происходит за счет удаления точки измерения от оси движения, различных типов зеленых насаждений, шумозащит-ных экранов.

Рассмотрено влияние размеров полосы отвода на безопасность движения по лесовозным автомобильным дорогам. При этом нами уточнено требование - расстояние от границы полосы отвода до подошвы откоса насыпи или бровки выемки должно быть не менее максимальной высоты деревьев (чтобы исключить возможность падения деревьев на дорогу).

При расположении лесных насаждений вблизи земляного полотна на дорожном покрытии могут быть тени от высоких деревьев и светлые участки между ними. При движении автомобилей в этом случае будет наблюдаться мелькание теней и светлых пятен, так называемый "зебро-эффект", утомительный для водителей, такое явление может привести к дорожно-транспортным происшествиям. Для его устранения полоса отвода должна быть такой ширины, чтобы тень от наиболее высоких деревьев была не далее бровки земляного полотна, а значит, необходимо увеличение ширины полосы отвода.

Для оценки экологически опасных мест предлагается матрица возможных состояний (таблица). Основными параметрами которой являются

И

вероятности воздействия рассматриваемого фактора на данном километре. Для оценки значений вероятности использовано понятие «предельного состояния».

Матрица возможных состояний

Вариант состояния километры

1-й 2-й 3-й >й ... ш-й

В, Ри ^ Рп / ^ Эп Рп^ ^ Э,з ^э„ Р/т --- Э/т

в2 Ри ^ Э2! Рц Р:з ^ э23 ^ э г, Р2т ^^ Э2т

,„ ...

В, Р,1 ^ э„ Ра ^ Э,2 Ре ^ ^ э„ ^ э„ Р1т ^^^^ з

...

в„ Рп, ^ ^ Э„, Рп2^ ^^ ЭпЗ р*^ ^ Эп, 1 пт ^^ э

Х^А XРЛ 1 ±РЛг 1 1РЛ, 1 ±РЛ 1 ±РтЭт 1

Примечание: Эя - результаты того или иного вида неблагоприятного воздействия; В, - возможный вариант экологически неблагоприятного воздействия; п - число вариантов воздействий; т - количество километров, для которых составляется матрица возможных состояний; Рч - вероятность г'-го вида воздействий нау'-м км.

Стабильность границ полосы отвода зависит от устойчивости факторов, определяющих ее положение. Полоса отвода ранее построенных дорог нередко проектировалась с избытком, поэтому реконструктивные мероприятия на дороге не всегда ведут к изменению ее размеров. Ввиду того, что прямое изучение стабильности полосы отвода затруднено, можно воспользоваться косвенным методом: анализом приемлемости (стабильности) проектов автомобильных дорог. Если принять, что распределение моментов времени корректировок происходит по закону Пуассона, то вероятность Р, приемлемости проекта за время / определяется следующим образом:

-I

(7)

где е - основание натурального логарифма;

г - период времени между корректировкой границ полосы

отвода, годы; Тср - среднее время приемлемости проекта.

12

За жизненный цикл лесовозной автомобильной дороги Тр можно принять период, равный возрасту рубок (100-140 лет), если учесть, что эксплуатация лесных массивов должна осуществляться на основе принципа ведения лесного хозяйства - постоянного неистощительного пользования, тогда при минимальном сроке в 100 лет, чтобы поддерживать стабильность границ полосы отвода с вероятностью 0,90 - 0,95, необходимо проводить их корректировку через каждые 10-20 лет.

В результате анализа оказалось, что наиболее значимыми факторами являются: высота насыпи, интенсивность движения, скорость транспортного потока; остальные используются как непосредственно входящие в основные либо как ограничения.

В третьей главе выполнен ряд экспериментальных исследований с целью определения размеров полосы отвода существующих автомобильных дорог Свердловской области общей протяженностью 266 км для уточнения влияния предложенных факторов. При этом рассматривались участки в холмистом и горном рельефе, с разнообразными инженерно-геологическими условиями, в залесенной и незалесенной местности, в различных административных районах.

На основе анализа фактических данных установлено, что ширина полосы отвода влево и вправо от оси дороги в среднем равна 20 м. Влево изменяется от 8 до 435 м и вправо - от 6 до 357 м, статистические параметры изображены на рис. 1. При этом установлено, что высота насыпи принята за основной критерий для назначения ширины полосы отвода.

Рис. 1. Кривая распределения вероятностей размеров полосы отвода от оси дороги

Ширина полосы отвода - функция целого ряда факторов, поэтому составлена многофакторная математическая модель, учитывающая интен-

сивность движения, скорость транспортного потока и высоту насыпи.

В качестве критерия оценки размеров полосы отвода принята ширина от оси дороги до границы полосы отвода (Ш), в качестве входных параметров рассмотрено влияние скорости транспортного потока (Х|), интенсивности движения (Х2) и высоты насыпи (Х3), также при назначении размеров полосы отвода учитывалось распространение окислов азота в атмосфере (N0)

Заданный интервал скорости (у) варьировался от 40 до 80 км/ч с шагом 10 км/ч; интенсивность движения (И) варьировалась от 1000 до 15000 авт/сут; высота насыпи (И) - основной фактор изменялась от 0,9 до 12 м.

Полученное уравнение регрессии 2-го порядка в нормализованных значениях имеет вид

Ш = 14,931-1,797*, +0,9б7^2 +3.4Х, +2,862ЛГ,2 -0,6ЮХ22 -- 0,82X1 - 1,525Х,Х2 + 1,037Х,Х3 - 1,040ХгХу (8)

Анализ данных, полученных в результате обследования дорог, показал хорошую сходимость полученных результатов с регрессионной моделью, что говорит об адекватности полученной модели.

Графические зависимости ширины полосы отвода от факторов представлены рис. 2,3.

Высота насыпи, м Высота насыпи, м

Рис. 2. Зависимость ширины полосы отвода для дорог Ш-1У категории: -*-*- - при скорости 40 км/ч; -+-+-- при скорости 50 км/ч;--при скорости 60 км/ч;-----при скорости 70 км/ч; -•-•- - при скорости 80 км/ч

При анализе графических зависимостей сделаны следующие выводы: - при проектировании автомобильных дорог низших категорий, обеспечивающих низкие скорости движения, по типовым решениям на ширину полосы отвода более всего оказывают влияние геометрические параметры;

- на дорогах высоких категорий определяющее влияние на ширину полосы отвода оказывает скорость, так, при скоростях движения 40-50 км/ч ширина полосы отвода почти не зависит от геометрических параметров дороги.

В четвертой главе рассматриваются вопросы экономического обоснования ширины полосы отвода.

В настоящее время участки земли, прилегающие с обеих сторон к полосе отвода (придорожная полоса), могут находиться в частной собственности. Изменение границ полосы отвода в случае необходимости, например, при реконструкции дороги, может быть связано со значительными трудностями, поскольку земельные участки в пределах придорожных полос у собственников не изымаются. Владелец земель находящихся в придорожной полосе, которая имеет статус "охранной зоны" имеет право потребовать с автомобильной дороги плату за ограничения в своей хозяйственной деятельности.

В основу определения экономически рациональной полосы отвода положена методика, разработанная в Уральском государственном университете путей сообщения, согласно функции цели:

где К - суммарные доходы (расходы) за X лет;

А, Н, Э, Я- соответственно доход от сдачи земель в аренду, налог на землю, затраты на содержание полосы отвода, расходы на увеличение полосы отвода для развития дороги в /-м году;

//, - коэффициент дисконтирования.

Параметры, входящие в формулу (9), можно представить в виде: А = (х,-хт)а.Р., Н = х,ан,

Э = (х,-хт)а,(1-Ра), (10)

хр

Ур= ' * *,

где х„ - полоса отвода, занятая транспортными сооружениями;

х, - полоса отвода, рассчитанная с учетом экономических факторов; хр - величина резерва земли;

ур- доля резерва в экономически рациональной полосе отвода; Ра Рр - вероятность аренды и выкупа земли соответственно; а„ - налог на землю;

а, - эксплуатационные расходы по содержанию единицы площади резерва;

ар - потери, связанные с отсутствием резерва.

Если уравнение (9) приравнять нулю (доходы равняются расходам), то из полученного выражения определим х^раи - границу минимальной экономически рациональной зоны, равной

Рг-а-(\-Р1)а1-уааРр

(И)

а, ан °Р Р,

где а = — \ ан- — \ ар = -2- а„ = -р-.

1

Для лесовозных дорог доход от сдачи земель в аренду можно принять равным нулю.

Политика в создании резерва заключается в том, чтобы как при недостатке, так и при избытке резерва земель автомобильная дорога не несла убытков. При этом в функции затрат спрос является аргументом, а резерв определен заранее.

Пусть С (хр Б) - стохастическая функция затрат, тогда

папК(хгтт;8) = К(хгшя;8,), (12)

где

Тогда задача назначения резерва сводится к необходимости определения величины резерва хр от соответствующего оптимальному спросу

В заключение 4-й главы рассмотрены основные экономические вопросы создания лесных защитных полос вдоль автомобильных дорог, выполнены соответствующие расчеты и сопоставлены с затраты на создание полос и размер предотвращаемого экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды выбросами автомобильного транспорта.

Основные выводы

1. На основе изучения работ ведущих ученых и специалистов дорожного профиля установлено, что проблема научно обоснованной ширины полосы отвода для строительства (реконструкции) автомобильных дорог любого назначения не получила достаточно широкого развития. Действующие государственные, отраслевые и ведомственные нормативные документы не содержат рекомендации для строгого обоснования ширины полосы отвода, равно как и не устанавливают ее размеры в зависимости от конкретных природных условий.

2. Установлено, что на ширину полосы отвода влияют следующие факторы:

- размеры транспортных сооружений;

- инженерно-геологические и гидрологические условия;

- рельеф местности;

- экологические факторы;

- экономические факторы;

- резерв, потребный для перспективного развития автомобильной дороги.

3. По результатам исследований установлено, что при типовом проектировании ширина полосы отвода более всего зависит от высоты насыпи (глубины выемки). При высоте насыпи более 12 м ширина полосы отвода должна быть не менее 70 м, а при высоте до 6 м - не более 45 м.

4. Предложено использовать полосу отвода как буферную зону между дорогой и окружающей средой, что позволит снизить негативное воздействие как транспортного сооружения в целом, так и автомобильного потока в частности.

При учете геологических и гидрологических условий ширина полосы отвода может достигать от 30 до 250 м.

Загрязнения придорожной полосы окисью углерода, углеводородами не превышают предельно допустимую суточную концентрацию в полосе

отвода, определенной по геометрическим параметрам, окислы азота превышают предельно допустимую концентрацию для дорог II категории на расстоянии до 18 м от бровки земляного полотна.

Ширина полосы отвода по условию пылеобразования, без учета защитных сооружений, должна составлять не менее 200 м на дорогах с низшим типом покрытий; для дорог с переходными типами покрытий ширина полосы отвода изменяется в пределах 120 - 160 м.

5. За жизненный цикл лесовозной автомобильной дороги в 100 лет при вероятности стабильности границ полосы отвода 0,90 - 0,95 корректировка ее границ должна проводиться через каждые 10-20 лет.

6. Разработанная модель и полученное уравнение регрессии позволяет оценить влияние высоты насыпи, интенсивности и скорости движения транспортного потока на ширину полосы отвода, и может быть использована при обосновании ширины полосы отвода в практике проектирования автомобильных дорог Уральского региона.

7. Ущерб на 1 км автомобильной дороги от загрязнения воздушной среды вредными выбросами автомобильного транспорта составляет в среднем 8000 руб. в год. На создание защитной полосы шириной 12,5 м необходимы единовременные затраты около 370 тыс. руб/км. С учетом периода жизни защитной полосы можно констатировать: что лесозащитный полосы должны иметь приоритет при выборе способов защиты автомобильной дороги от загрязнений, и имеют ряд других функций - почвозащитную, противоэрозийную, снегозащитную.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Чижов, А.А. Борьба с шумом при эксплуатации автомобильного транспорта [Текст] / А.А. Чижов // Эксплуатация лесовозного подвижного состава: межвуз. сб. науч. тр. / УГЛТА. - Екатеринбург, 1996. - С. 90 - 96.

2. Чижов, А.А. К вопросу расчета полосы отвода автомобильных дорог [Текст] / А.А. Чижов // Автомобильные дороги и лесотранспорт: межвуз. сб. науч. тр. / УГЛТУ. - Екатеринбург, 2005. - С. 123 - 126.

3. Чижов, А.А. Влияние типа поперечного профиля на ширину полосы отвода [Текст] / А.А. Чижов // Автомобильные дороги и лесотранспорт: межвуз. сб. науч. тр. / УГЛТУ. - Екатеринбург, 2005. - С. 139 - 142.

4. Чижов, А.А. Статистический анализ ширины полосы отвода на автомобильных дорогах в Уральском регионе [Текст] / А.А. Чижов // Автомобильные дороги и лесотранспорт: межвуз. сб. науч. тр. / УГЛТУ. - Екатеринбург, 2005. - С. 136 - 139.

5. Чижов, А.А. Применение программного комплекса Credo при определении воздействия автомобильной дороги на окружающую среду [Текст] /А.А. Чижов, Г.С. Ибрагимова // Социально-экономические и эко-

логические проблемы лесного комплекса: тр. межд. науч.-практ. конф. / УГЛТУ. - Екатеринбург, 2005. - С. 197 - 198.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписями, заверенными гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, Уральский государственный лесотехнический университет.

Ученому секретарю диссертационного совета Тел./факс: (343)262-96-18 (343)261-10-32

Подписано к печати 24.05.2005 г. Заказ № 220 Объем 1,16 п.л. Тираж 100 экз. 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, УГЛТУ, ООП.

ч \

О 9 ИЮЛ 2005

Ург?

у

1643

Введение.

1. Анализ методов назначения полосы отвода лесовозных автомобильных дорог.

1.1. Назначение полосы отвода.

1.2. Полоса отвода как основа автомобильных дорог.

1.3. Существующая нормативно-правовая база проектирования параметров полосы отвода автомобильных дорог.

Выводы по главе.

2. Анализ и ранжирование факторов, влияющих на размеры полосы отвода.

2.1. Влияние геометрических параметров лесовозной автомобильной дороги на размеры полосы отвода.

2.2. Влияние снежных заносов на размеры полосы отвода.

2.3. Влияние геологических и гидрогеологических условий на ширину полосы отвода лесовозных автомобильных дорог.

2.4. Использование полосы отвода в качестве буферной зоны от негативного воздействия на окружающую среду.

2.4.1. Взаимодействие автомобильной дороги с окружающей средой.

2.4.2. Загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом.

2.4.3. Загрязнения почв выбросами автомобильного транспорта.

2.4.4. Загрязнение атмосферного воздуха и придорожных территорий пылью, продуктами загрязнения и износа покрытий.

2.4.5. Акустическое загрязнение придорожной полосы.

2.5. Влияние размеров полосы отвода на безопасность движения по лесовозным дорогам. х 2.6. Стабильность границ полосы отвода.

2.7. Методика определения размеров полосы отвода.

Выводы по главе.

3. Математическое моделирование ширины полосы отвода.

3.1. Статистический анализ размеров полосы отвода существующих автомобильных дорог.

3.2. Многофакторная математическая модель полосы отвода.

3.2.1. Диапазон варьирования факторов.

3.2.2. Результаты исследований.

Выводы по главе.

4. Определение экономически рациональной ширины полосы отвода . 76 i, 4.1. Зависимость параметров полосы отвода от экономических показателей.

4.2. Определение экономически рациональной полосы отвода.

4.3. Определение экономического риска создания резерва земель для развития автомобильной лесовозной дороги.

4.4. Создание защитной лесной полосы вдоль автомобильных дорог.

Выводы по главе.

Эффективность работы лесозаготовительной отрасли определяется степенью развитости сети лесовозных дорог, их техническим уровнем и эксплуатационным состоянием. Поэтому распоряжением Правительства РФ от 1 ноября 2002 г. № 1540—р предусматривается ежегодный рост строительства лесовозных дорог круглогодового действия. Кроме того, лесовозные дороги, имеющие выход на магистрали общего пользования, будут в перспективе включены в общегосударственную сеть автомобильных дорог РФ. Следовательно, доставка лесных грузов потребителю будет осуществляться не только по лесовозным, но и по дорогам общего пользования. При такой схеме вывозки лесных грузов качество вновь строящихся и существующих лесовозных дорог должно соответствовать требованиям государственных стандартов, установленным для дорог общего пользования.

При проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог стоимость инфраструктуры функция многих факторов, среди которых значимыми являются: рельеф, инженерно-геологические условия, ценность занимаемых земель. Эти параметры должны учитываться еще при выборе направления трассы линейного объекта, а значит и транспортных коридоров.

При отводе земель необходимо согласовать две противоположные тенденции в соответствии с существующими и перспективными нуждами автомобильной дороги:

- увеличение ширины полосы отвода под возможное развитие транспортного сооружения (дорога могла бы сдать «свободные» земли полосы отвода в аренду, что принесло бы определенный экономический эффект);

- сокращение размеров полосы отвода для минимизации затрат на содержание.

Объектом рассматриваемого диссертационного исследования является полоса отвода, под которой следует понимать полосу земли, предназначенную для устройства земляного полотна и дорожных сооружений.

Полосу отвода можно рассмотреть как буферную зону между окружающей средой и загрязняющими ее проходящими автомобилями.

Актуальность темы. Многообразие факторов, влияющих на ширину полосы (полосы отвода), отсутствие научно-обоснованных рекомендаций, равно как и нормированных параметров в количественном выражении определяют актуальность исследуемой проблемы.

В настоящее время в практике проектирования ширина полосы отвода рассматривается как производная проектных решений по размещению автомобильной дороги и др. транспортных сооружений, их «геометрии», без учета факторов, влияющих на величину резервирования земель, состояния геологической среды, особенностей местности, состава движения, других природных и техногенных условий. При таком подходе к обоснованию ширины полосы отвода не представляется возможным установить приоритетное влияние, какого либо из перечисленных факторов. Методика обоснования размеров полосы отвода, в зависимости от формы собственности на землю так же на разработана, поскольку до 90- годов прошлого столетия вся земля находилась либо в государственной, либо колхозной собственности. Эта проблема усугубляется в связи с реформированием транспортной сети и возможностью появления частных автомобильных дорог.

Все возрастающая автомобилизация практически всех регионов РФ определяет необходимость развития исследования оптимальности ширины полосы отвода с позиции ее роли в защите окружающей среды от неблагоприятных воздействий автомобильной дороги и транспортных средств.

В настоящее время участки земли, прилегающие с обеих сторон к полосе отвода (придорожная полоса), могут находиться в частной собственности, изменение границ полосы отвода, в случае необходимости, например при реконструкции дороги, может быть связано со значительными трудностями, поскольку земельные участки в пределах придорожных полос у собственников не изымаются. Владелец земель придорожной полосы имеет право потребовать с автомобильной дороги плату за ограничения в их хозяйственной деятельности на этих землях предусмотренные статусом «охранной зоны».

Существующие законодательные акты и юридические документы, определяющие статус полосы отвода, не учитывают все ее функциональные стороны.

Следует подчеркнуть, что установление оптимальной ширины полосы отвода обеспечивающей наиболее эффективное (рациональное) управление при строительстве и в период эксплуатации дороги, возможно, только с использованием новых информационных технологий, которые до настоящего времени в рассмотренной области не применялись. Внедрение вычислительной техники, позволит создать единое информационное пространство для анализа управления инфраструктурой автомобильных дорог. Поэтому идея , формирования геоинформационной системы автомобильной дороги, принципиально новым способом обработки информации об инфраструктуре, позволяющим «проигрывать» разнообразные варианты ее «облика» является актуальной, имеет элемент новизны и практическую значимость для управления полосой отвода.

Применение компьютерных технологий при корректировке и документальном сопровождении полосы отвода дает возможность в известной степени создать своеобразный электронный паспорт полосы отвода.

Цель работы. Выявить степень влияния различных факторов на экологическую безопасность притрассовой полосы; разработать методику определения ширины полосы отвода автомобильных дорог различного назначения в зависимости от геометрических параметров земляного полотна с учетом специфических особенностей природных, техногенных и других условий и ее экономической целесообразности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выявить роль полосы отвода автомобильных дорог в экологической безопасности территории, прилегающей к полосе отвода и ее значение для обеспечения надлежащего уровня эксплуатационного состояния дорог;

- выполнить ранжирование факторов по степени их влияния на ширину полосы отвода;

- определить ориентировочные значения ширины полосы отвода, необходимой для выполнения ею роли буферной зоны между дорогой и окружающей средой;

- разработать регрессионную математическую модель ширины полосы отвода в зависимости от геометрических параметров земляного полотна, интенсивности и скорости движения транспортного потока с учетом его отрицательного воздействия на экологическую безопасность;

- разработать методику определения размеров полосы отвода.

В главе 1 "Анализ методов назначения полосы отвода автомобильных дорог" установлено значение полосы отвода и принципов определения ее размеров. В полосе отвода должны размещаться все сооружения и устройства автомобильной дороги. В среднем на каждый километр автомобильной дороги приходится от 2,0 до 6,3 га полосы отвода. Размер полосы отвода до настоящего времени определяется в соответствии с утвержденными нормами и проектной документацией.

До 90-х годов прошлого столетия, земля была общенародной или колхозной собственностью, обоснованию размеров полосы отвода придавалось минимальное значение, при этом основные принципы проектирования автомобильных дорог «косвенно» рационализировали полосу отвода.

Применение принципа оптимизации при трассировании автомобильных дорог, а так же при проектировании плана, профиля, земляного полотна, искусственных сооружений, и других элементов дороги, равно как и при реконструкции не редко обеспечивает уменьшение полосы отвода, а учет геологических условий территории, прилегающей к дороге - к ее увеличению. Проблемой оптимизации занимались многие ученые и специалисты транспорта. Наибольший вклад внесли О.В. Андреев, В.Ф. Бабков, А.К. Бируля, В.А. Гохман, и др. Согласно исследованиям Г.В. Бялобжеского, А.П. Васильева, Д.М. Мельника, В.М. Сиденко и других при снего- и пескозаносимости территории полоса отвода должна быть значительно больше, чем на участках расположенных в несложных условиях.

Учет климатических и других природных условий и особенностей региона всегда оказывает влияние на геометрические параметры дороги в плана, профиле, а значит и на полосу отвода. (В.Ф. Бабков, А.К. Бируля, А.П. Васильев, Г.Д. Дубелир и др.)

Оптимизация проектов организации строительства и производства работ также может привести к изменению размеров потребной площади земли. В методику решения этой задачи существенный вклад внесли В.Ф. Бабков, Т.А. Гурьев, В.К. Некрасов и др.

Постоянные и временные устройства на автомобильных дорогах, равно как и основные технические параметры характеризуют ее облик. Облик дороги определяет и полосу отвода. Проблемой ландшафтным проектированием автомобильных дорог занимались В.Ф. Бабков, Н.П. Орнатский, Г.П. Кудрявцев, С.А. Трескинский.

Большой вклад в исследования проблемы воздействия дорожно-транспортного комплекса на окружающую среду внесен А.П. Васильевым, И.Е. Евгеньевым, Д.Н. Кавтарадзе, А.Н. Канищевым, В.К. Курьяновым, А.А. Мироновым, М.В. Немчиновым, Н.П. Орнатским, В.П. Подольским, П.И. Поспеловым, В.И. Пуркиным, В.В. Свиридовым, Ю.Д. Силуков, В.В. Сильяно-вым.

В последние годы при проектировании новых и реконструкции существующих автомобильных дорог, при паспортизации полосы отвода используются компьютерные и геоинформационные технологии. Работы П.И. Поспелова, В.И. Пуркина, Ю.В. Слободчикова посвящены изучению данного вопроса. Программный комплекс «CREDO» (НПО «Кредо-Диалог» г. Минск).

Большая работа по рационализации полосы отвода железных дорог была проведена в Уральском государственном университете путей сообщения Г.Л. Аккерманом, С.Г. Аккерманом, В.М Яниным; результаты исследований этих ученых нашли свое отражение в "Нормах и правилах проектирования отвода земель для железных дорог. (ОСН 3.02.01-97)"

В условиях рыночных отношений необходимо проводить решения направленные на управление инфраструктурой лесовозного автомобильного транспорта, в том числе и полосой отвода.

Содержание полосы отвода, изменение ее границ, в условиях реальной стоимости земли, особенно когда, соседние с полосой отвода земли могут находиться в частном владении, может быть связано со значительными трудностями и денежными затратами, что потребуют серьезных экономических обоснований.

Действующие нормативные документы не содержат перечня факторов, влияющих на величину полосы отвода, часто это обоснование сводится к простому учету размеров сооружений - их «геометрии», иногда с возможностью их перспективного развития; не указаны условия, при которых тот или иной параметр автомобильной дороги имеет преимущественное значение. Отсутствуют правила экономического обоснования размеров полосы отвода автомобильных дорог с учетом налога на землю, стоимости земли, возможности сдачи ее в аренду.

Статус полосы отвода определяется рядом юридических документов, которые не учитывают все функциональные стороны полосы отвода. Анализ этих документов выполнен в 1 -й главе диссертации.

Вторая глава посвящена анализу и ранжированию факторов, влияющих на размеры полосы отвода. Факторы, от которых зависят размеры полосы отвода, разбиты на три группы влияния:

- размеры и расположение устройств, обеспечивающих безопасность и бесперебойность движения автомобилей;

- условия, обеспечивающие работу полосы отвода как буферной зоны, смягчающей экологически неблагоприятное воздействие транспорта на окружающее пространство;

- факторы, от которых зависит экономически рациональные размеры полосы отвода.

Выполнен анализ причин загрязнений различных видов и изменения расстояния их влияния считая от оси дороги в зависимости от ряда эксплуатационных и ситуационных факторов.

Если допустить, что границей между автомобильной дорогой и окружающей средой является граница полосы отвода, в этом случае, полоса отвода будет играть роль демфира и аккумулятора, тогда негативное воздействие на среду уменьшается, т.е. можно говорить о защитной функции полосы отвода. По результатам установлена зависимость снижения негативного воздействия экологически неблагоприятного фактора от размеров (ширины) полосы отвода.

Для оценки экологически неблагоприятных мест предлагается воспользоваться матрицей возможных состояний. Основными параметрами матрицы являются вероятность воздействия рассматриваемого фактора на данном километре. Для оценки значений вероятности использовано понятие «предельного состояния».

В заключение главы сделаны рекомендации для назначения ширины полосы отвода в зависимости от инженерно-геологических и других условий.

В третьей главе "Математическое моделирование ширины полосы отвода" проведен анализ размеров полосы отвода по семи автомобильным дорогам Свердловской области II технической категории, общей протяженностью 266 км. Составлена многофакторная математическая модель с учетом состава, интенсивности транспортного потока и высоты насыпи. Получено уравнение регрессии.

В четвертой главе "Определение экономически рациональной ширины полосы отвода" рассматриваются вопросы экономического обоснования ширины полосы отвода.

Экономически рациональная ширина полосы отвода определяется как функция цели:

К = (А-Н-Э-Rjut -» max где К — суммарные доходы (расходы) за X лет;

А, Н, Э, R — доход от сдачи земель в аренду, налог на землю, затраты на содержание полосы отвода, расходы на увеличение полосы отвода для развития (реконструкции) дороги в f^ году, соответственно; коэффициент дисконтирования.

При условии К = 0, определяется минимальная граница рациональной экономической зоны.

Рассмотрены основные экономические вопросы создания лесных защитных полос вдоль автомобильных дорог, рассчитаны и сопоставлены затраты на создание полос и размер предотвращаемого ими экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды выбросами автомобильного транспорта.

В выводах приводятся основные результаты исследования.

Практическая значимость работы. Результаты работы нашли свое отражение в разработанных в 2004-2005 гг. "Правилах проектирования полосы отвода автомобильных дорог. (ТУ)" (разработчики СОГУ "Управление автомобильных дорог Свердловской области" и УГЛТУ г. Екатеринбург), и в учебном процессе на кафедре "Транспорта и дорожного строительства" УГЛТУ.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались: - на региональной научно-практической конференции "Пути совершенствования подготовки специалистов для лесопромышленных предприятий в современных условиях", в УГЛТУ 2004 г., г. Екатеринбург;

- на заседании кафедры "Транспорта и дорожного строительства" УГЛТУ в 2004 г., г. Екатеринбург;

- на заседании кафедры "Автодорог" МарГТУ в 2004 г., г. Йошкар-Ола;

- на заседании кафедры "Сухопутного транспорта леса" ВГЛТА в 2005 г., г. Воронеж;

- на заседании кафедры "Строительства автомобильных дорог" ВГАСУ в 2005 г., г. Воронеж.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 5 печатных работах.

Автор выражает глубокую благодарность за консультации и помощь в работе сотрудникам кафедры "Транспорта и дорожного строительства" УГЛТУ, академику Силукову Ю.Д. Так же автор выражает глубокую признательность СОГУ «Управление автомобильных дорог Свердловской области» в лице Дмитриева В.Н.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе изучения работ ведущих ученых и специалистов дорожного профиля установлено, что проблема научно-обоснованной ширины полосы отвода для строительства (реконструкции) автомобильных дорог любого назначения не получила достаточно широкого развития в специальной литературе.

2. Работы, посвященные оценке степени влияния интенсивности и состава движения на придорожную полосу достаточно многочисленны. Однако, в большинстве имеющихся публикаций сделан акцент на обеспечение экологической безопасности природной окружающей среды. При этом остается не решенным вопрос, касающийся наиболее целесообразного расстояния между границами полосы отвода.

3. Действующие государственные и отраслевые стандарты (СНиП, СН, СП, ОДН, ОДМД и др.) не содержат рекомендаций для строгого обоснования ширины полосы отвода, равно как и не устанавливают ее размеры в зависимости от конкретных природных, техногенных и других условий. Однако наши исследования показали, что ширина полосы отвода изменяется в широком интервале расстояний от 10 до 200 м), поэтому для расширения нормативной базы, способствующей более рациональному использованию земель рекомендуется использовать теоретические положения данной диссертационной работы и методику определения ширины полосы отвода.

4. При обосновании полосы отчуждения в постоянное пользование заказчик, как правило, оперирует только геометрическими параметрами дороги, зависящими от ее категории. Однако по результатам наших исследований установлено, что ширина полосы отвода более всего зависит от высоты насыпи (глубины выемки). При высоте насыпи более 12 м ширина полосы отвода должны бать не менее 70 м, а при высоте до 6 м не более 45 м. Следовательно полоса отвода должна назначаться в зависимости от топографических, гидрогеологических и других условий в полосе варьирования трассы.

На участках развития опасных геологических процессов и индивидуального проектирования нормативная ширина полосы отвода, должна составлять не менее 500 м, не зависимо от категории и назначения дороги.

5. Учитывая, что хозяйственная деятельность на землях притрассовой полосы (особенно инженерно-строительная) способствует развитию опасных склоновых процессов (оползни, обвалы, эрозия м др.) границы полосы отвода должны определяться с учетом геологической среды.

6. Земли притрассовой полосы на участках распространения слабых грунтов и специфическими геологическими и гидрологическими условиями должны закрепляться (законодательно) за дорожными организациями в постоянное пользование. Такая мера будет способствовать наиболее эффективному управлению в период эксплуатации дорог, обеспечит сохранение резерва земель для реконструкции дорог (особенно лесовозных) в перспективе лет, предотвратит возможность "незаконного захвата" с целью использования их для строительства других инженерных сооружений (активизирующих развитие опасных инженерно-геологических и гидрологических процессов).

7. Поскольку обоснование ширины полосы отвода - задача многофакторная, то для обоснования размера полосы отвода в постоянное пользование необходимы принципиально новые подходы, а именно, земли притрассовой полосы следует рассматривать как товар, имеющий реальную цену и принадлежащий собственнику. Включение земель притрассовой полосы в гражданский оборот обеспечит развитие наиболее эффективных (с точки зрения экономики) принципов земельного права.

8. Управление землями полосы отвода позволит повысить комфортность движения на дорогах, экологическую безопасность окружающей среды и экономический эффект за счет сокращения эксплуатационных расходов и снижения ДТП.

9. Загрязнения придорожной полосы окисью углерода, углеводородами не превышает предельно-допустимой суточной концентрации, окислы азота превышают предельно-допустимую концентрацию для дорог II категории на расстоянии до 18 м.

Предельно-допускаемая концентрация пыли достигается на расстоянии:

- для грунтовоулучшенных дорог - 100 м;

- для щебеночных дорог устроенных по методу плотных смесей - 80 м;

- для гравийных дорог - 70 м;

- для щебеночных из прочных пород, построенных по методу заклини-ки - 60 м;

- для щебеночных и гравийных дорог обработанных вяжущим - 25 м.

10. Полоса отвода в случае аварий на транспорте играет роль защитной зоны. Аварийно-опасные места дороги могут быть описаны матрицей воз* можных состояний. Вероятность появления абсолютного предельного состояния, связанного с гибелью людей, по расчетам Ротк <0,5-1CF4.

11. При вероятности стабильности границ полосы отвода 0,90 ч- 0,95 корректировка ее границ должна проводиться через каждые 10 ч- 20 лет

12. Анализ полосы отвода ряда дорог Свердловской области показал, что:

- фактические расстояния от оси дороги до границ полосы отвода колеблется в довольно широких пределах: от 6 до 435 м;

- вероятность размера полосы отвода от 8 до 34 м в одну сторону от оси дороги равняется 0,95;

- вероятность ширины полосы отвода 30 м и более в одну сторону от оси дороги не превышает 0,08.

13. Разработана регрессионная математическая модель влияния высоты

• л насыпи, интенсивности и скорости движения транспортного потока на шири-• ну полосы отвода. Полученное уравнение регрессии, позволяет оценить влияние данных факторов на ширину полосы отвода.

При проектировании автомобильных дорог низших категорий, обеспечивающих низкие скорости движения, по типовым решениям на ширину по-'лосы отвода более всего оказывают влияние геометрические параметры.

На дорогах высоких категорий определяющее влияние на ширину полосы отвода оказывает скорость, так, при скоростях движения 40-50 км/ч ширина полосы отвода почти не зависит от геометрических параметров дороги.

14. Наибольшее влияние на экономически рациональную величину полосы отвода оказывает значение вероятности сдачи в аренду, желательно, чтобы вероятность была больше 0,2. При вероятности 0,5, при самом неблагоприятном сочетании других исследуемых величин, наибольшая экономически рациональная ширина равна 18 м. Дальнейшее увеличение вероятности аренды незначительно влияет на экономически рациональную ширину полосы отвода. Экономически рациональная ширина в 10 + 120 м - это те минимальные величины полосы отвода, превышая которые дорога получит доход.

15. Учет резерва земли для будущего развития дороги при проектировании полосы отвода уменьшает экономически рациональную ширину на 10 -М 5 % или даже делает полосу отвода доходной для дороги при вероятности сдачи в аренду менее 0,2.

16. Единовременные затраты на создание защитной лесополосы шириной 12,5 м составляют 370 тыс. руб., ущерб от загрязнения воздуха выбросами автомобильного транспорта составит ежегодно порядка 8000 рублей. С учетом оздоровительной, почвозащитной, противоэрозийной, снегозащитной и ряда других функций создание полосы леса вдоль автомобильной дороги следует признать социально значимым и экономически эффективным.

1. Крутецкий, Е.В. Дороги и мосты Текст. : учеб. пособие / Е.В. Крутецкий, Н.И. Поливанов, А.К. Славуцкий. М.: 1952. - 620 с.

2. РСФСР. Законы. № 1Э6-ФЗ Земельный кодекс Текст. : [принят 25 окт. 2001 г. (с изм. от 30 июня 2003 г.)]. — М. : Российская газета, 2001. -30 окт.

3. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги Текст. Введ. -1987.01.01 М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 56 с.

4. СН 467-74. Нормы отвода земель для автомобильных дорог. Текст. Введ. 1975-07-01. - М. : Стройиздат, 1976. - 11 с.

5. ВСН 01-82. Инструкция по проектированию лесозаготовительных предприятий Текст. Введ. 1982.10.01-М. : Б.г. - 187 с.

6. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов Текст. -Введ. 2003-06-15. М. : Инф.-изд. центр Госкомсанэпиднадзора России, 2003.

7. Бабков, В.Ф., Проектирование автомобильных дорог, ч 1 и 2. Текст.: учеб. / В.Ф. Бабков, О.В. Андреев ; — М.: Транспорт, 1987.

8. Лавриенко, Л.Л. Изыскания и проектирование автомобильных дорог Текст. : учеб. /Л.Л. Лавриенко; М.: Транспорт, 1991. — 296 с.

9. Ильин, Б.А. Проектирование, строительство и эксплуатация лесовозных дорог Текст. : учеб. / Б.А. Ильин, М.М. Корунов, Б.И. Кувалдин; -М. : Лесная промышленность, 1971. 576 с.

10. Дороги и транспорт лесной промышленности Текст. : справ, пособие. / И.И. Леонович [и др.] Минск : Высш. шк., 1979. - 416 с.

11. Положение о землях транспорта. Утв. Постановлением СМ СССР от 8.10.1981 г. №24 с изменениями от 8.10.1990 г.

12. Венцель, Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения Текст.: Е.С. Венцель, JI.A. Овчаров. М.: Высш. шк., 2000.

13. Колемаев, А.В. Теория вероятности и математическая статистика Текст. : А.В. Колемаев, О.В. Староверов, В.Б. Турундаевский. — М.: Высш. шк., 1991.

14. Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования. Материалы для проектирования. Серия 3.503-71. М., 1986.

15. Гурьев, Т.А. Строительство автомобильных дорог. Часть I. Земляное полотно Текст. : Т.А. Гурьев, / Арх.гос.техн.ун-т. Архангельск, 1997.-299 с.

16. ВСН 24-88 Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорогТекст. Введ. 1989.01.01 - М. : Транспорт, 1989. - 198 с.

17. Бабков В.Ф. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог: 2-е изд., перераб. Текст. : учеб. пособие / В.Ф. Бабков. — М.: Транспорт, 1980.- 189 с.

18. О порядке определения нормативной цены земли. Постановлениеправительства РФ от 15.03.1997 г. №319.

19. Бачкан, Т. Хозяйственный риск и методы его измерения Текст. : учеб. пособие / Т. Бачкан [и др.]. М.: Экономика, 1979. - 183 с.

20. Тулаев, А. Я. Конструкция и расчет дренажных устройств. Текст. : учеб. / А.Я. Тулаев -М.: Транспорт, 1980. 191 с.

21. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. Текст. : / ГипродоНИИ, СоюздорНИИ, МАДИ, Федеральный дорожный департамент. — М.: 1995. 123 с.

22. Браславский, В.Д. Противооползневые конструкции на автомобильных дорогах Текст. : / В.Д. Браславский [и др.]. М.: Транспорт, 1985.-301 с.

23. Иванов, П.Л. Грунта и основания гидротехнических сооружений. Механика грунтов Текст. : учеб. / П.Л. Иванов М.: Высш. шк., 1991. -447 с.

24. Аккерман, Г.Л. Теория и практика проектирования железных дорог с учетом воздействия окружающей среды Текст. : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.22.03. / Г.Л. Аккерман М. : 1992. - 44 с.

25. Подольский, Вл.П. Экологические аспекты зимнего содержания дорог Текст. : моногр. / Вл.П. Подольский, Т.В. Самодурова, Ю.В. Федорова ; В ГАС А. Воронеж, 2000. - 152 с.

26. Подольский, Вл.П. Экология зимнего содержания автомобильных дорог Текст. : обзор, информ. / Вл.П. Подольский, Т.В. Самодурова, Ю.В. Федорова. М., 2000. - 96 с. - (Автомоб. дороги и мосты: Обзорн. Информ / Информавтодор; Вып. 3)

27. РСФСР. Законы. №7-ФЗ Об охране окружающей среды Текст. : [принят 10 янв. 2002 г. ]. — М. : Российская газета, 2002. — январь.

28. Силуков, Ю.Д. Экологическая безопасность на автомобильных дорогах Текст. : учеб. пособие / Ю.Д. Силуков ; УГЛТА. Екатеринбург, 2000- 133 с.

29. Евгеньев, И.Е. Автомобильные дороги в окружающей среде Текст. : учеб. / И.Е. Евгеньев, Б.Б. Каримов ; М. : ООО "Трансдорнаука", 1997.-285 с.

30. ОДМ. Руководство по оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов дорожного хозяйства Текст. Введ. 2002-01-01. — М. : МАДИ, 2001.

31. РСФСР. Законы. №22-ФЗ Лесной кодекс Текст. : [принят 29 янв. 1997 г. (с изм. от 30 дек. 2001 г., 25 июля, 24 дек. 2002 г.)]. М. : Российская газета, 2002. - декабрь.

32. ВСН 25-86. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах Текст. Введ. 1987-05-01. — М. : Транспорт, 1988.

33. ВСН 45-68. Инструкция по учету движения транспортных средств на автомобильных дорогах Текст. Введ. 1969-03-01. — М.: Транспорт, 1969.

34. ГОСТ 20444-85 Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики Текст. Введ. 1986-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1985.

35. ГОСТ Р 17.2.2.06-99 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерения содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших Текст. Введ. 2000-07-01. М.: Изд-во стандартов, 2000.

36. ОДН 218.5.016-2002 Показатели и нормы экологической безопасности автомобильной дороги Текст. Введ. 2002-12-25. М.: ГП "Инфор-мавтодор", 2003.

37. ВСН 16-73. Указания по размещению зданий и сооружений дорожной и автотранспортной служб на автомобильных дорогах Текст. — Введ. 1974-07-01. -М.: Транспорт, 1974.

38. ГОСТ Р 22.0.05-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения. Текст. Введ. 1996-01-01. — М.: Издательство стандартов, 1995.

39. РСФСР. Законы. №52-ФЗ О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения. Текст. : [принят 30 марта 1999 г. (с изм. от 30 дек. 2001 г., 10 янв., 30 июня 2003 г.)]. М. : Российская газета №126, 2003.- 1 июля.

40. РСФСР. Законы. №28-ФЗ О государственном земельном кадастре Текст. : [принят 2 янв. 2000 г.]. М. : Российская газета, 2000. - январь.

41. РСФСР. Законы. №78-ФЗ О землеустройстве Текст. : [принят 18 июня 2001 г.]. М.: Российская газета №№118, 119, 2001. - июнь.

42. РСФСР. Законы. №96-ФЗ Об охране атмосферного воздуха Текст. : [принят 4 мая 1999 г.]. М. : Российская газета, 1999. - 23 май.

43. ОДН 218.015-01. Отраслевые дорожные нормы размещения средств наружной рекламы в пределах полосы отвода и придорожных полос автомобильных дорог общего пользования Текст. Введ. 2002-01-01. -М.: ГП "Информавтодор", 2002.

44. ВСН 5-81. Инструкция по разбивочным работам при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог и искусственных сооружений Текст. Введ. 1983-10-01. М.: Транспорт, 1983.

45. ВСН 18-84. Указания по архитектурно-ландшафтному проектированию автомобильных дорог Текст. Введ. 1986-01-01. М.: Транспорт, 1985.

46. ВСН 33-87. Указания по производству изысканий и проектированию лесонасаждений вдоль автомобильных дорог Текст. Введ. 1988-01-01.-М.: Транспорт, 1988

47. ГЭСН 81-02-47-2001. Сборник №47. Озеленение. Защитные лесонасаждения Текст. Введ. 2001-06-01. М.: Изд. "Кольна", 2001.

48. Федеральная целевая программа «Модернизация транспортной системы России» (2002 2010 годы) Подпрограмма «Автомобильные дороги» Текст. - М.: Росавтодор, 2002

49. ВСН 8-89. Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог Текст. Введ. 1990-01-01.-М., 1989.

50. ГОСТ Р 51943-2002. Экраны акустические для защиты от шума транспорта Текст. Введ. 2003-07-01. -М.: ГП "Информавтодор", 2002.

51. ГОСТ Р 17.0.0.06-2000. Экологический паспорт природопользо-вателя Текст. Введ. 2002-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2002.

52. МГСН 2.04-97. Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях Текст. Введ. 1997-05-06. -М.: ГУП "НИАЦ", 1997.

53. Пособие к МГСН 2.04-97. Проектирование защиты от транспортного шума и вибрации жилых и общественных зданий Текст. Введ. 199908-24. -М.: ГУП "НИАЦ", 1998.

54. РД 152-001-94. Экологические требования к предприятиям транспортно-дорожного комплекса Текст. Введ. 1995-01-01. М.: Минтранс России, 1994.

55. Смирнов, М.Ю. Повышение эффективности вывозки лесоматериалов автопоездами Текст. : моногр. / М.Ю. Смирнов, МарГТУ. Йошкар-Ола, 2003.-280 с.

56. Отчет по гос. Контракту №ЮУ-11/267-1 "Диагностика и оценка состояния автомобильных дорог на 2004 г. по Свердловской области.

57. СНиП 23-01-99. Строительная климатология Текст. Введ. 200001-01. -М.: ГУП ЦПП, 2003.

58. Руководство по прогнозированию интенсивности движения Текст. Введ. 2003-06-19 М.: ГП "Информавтодор", 2003. - 68 с.

59. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке Текст. / Н. Джонсон, Ф. Лион. М.: Мир. 1980. - 611 с.

60. Хартман, К. Планирование эксперимента в исследованиях технологических процессов Текст. / К. Хартман [и др.]. — М.: Мир, 1977. -552 с.

61. Statistica 6.0. Программа по статистическому анализу для ПК.

62. Свинцов, Е.С. Экологическая частота и качество проектных решений: Учебное пособие. Текст. : учеб. пособие / Е.С. Свинцов. СПб., 2000. - 127 с.

63. Бабков, В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения Текст. : учеб. пособие / В.Ф. Бабков. М.: Транспорт, 1964. - 189 с.

64. Аугусти, Г. Вероятностные методы в строительном проектировании / Г. Аугусти, А. Баратта, Ф. Кашиати, / Пер. с англ. М. :Стройиздат, 1988.-384 с.

65. Джексон, Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ / Пер. с англ. М. : Мир, 1991. - 252 с.

66. MacDonald, C.L.Applied computer graphics in a geographic information system: problems and successes. Computer graphics application? 1985? Vol. 5 №10,-pp. 34-39

67. Шишкин, E.B. Линейные пространства и отображения. Текст., учеб. / Е.В. Шишкин. М. : МГУ, 1987, - 311 с.

68. Codd, E.F. Codd S.B., Salley С.Т. Providing OLAP (On-Line Analytical Processing) to Usr-Analysis: An LT Mandate. E.F. Codd & Associates, 1993

69. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.-М. : Недра, 1989, 286 с.

70. Методические рекомендации по назначению мероприятий для повышения безопасности движения на участках концентрации дорожно-транспортных происшествий Текст. Введ. 2000-03-30 М.: ГП "Информавтодор", 2000.

71. Аккерман, С.Г. Организация полосы отвода как части транспортной инфраструктуры Текст. : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.22.01. / С.Г. Аккерман Екатеринбург. : 2003. - 30 с.

72. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2001 году».

73. МДС 81- 4.99. Методические указания по определению величины накладных расходов в строительстве. Текст.Госстрой России, 2000. 39 с

74. МДС 81-25.2001. Методические указания по определению величины сметной прибыли в строительстве. Текст.Госстрой России, 2001. 13 с.

75. МДС 81- 1.99. Методические указания по определению стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации. Текст.Госстрой России, 1999. 56 с.

76. ОДМ. Методические рекомендации по озеленению автомобильных дорог. Отраслевая дорожная методика. Текст. 1998. 52 с.

77. Пахомова Н.В., Рихтер К.К. Экономика природопользования и охраны окружающей среды: Учебное пособие. СПб.: Изд-во С.-Петерб. унта, 2003. 220 с.

78. ТЕР 81-02-47-2001. Озеленение. Защитные лесонасаждения. УРЦЭ и Ц в строительстве Свердловской области. Екатеринбург, 2002. 46 с.

79. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценке экономического ущерба, причиняемого народному хозяйству загрязнением окружающей среды, 1986.

80. Аккерман С.Г. Информационные технологии при расчете экономически рациональной ширины полосы отвода // Молодые ученые -транспорту; Тезисы докладов Екатеринбург: УрГУПС. - 1998. - с. 3-4.

81. Аккерман С.Г. Экология окружающей среды и полоса отвода // Фундаментальные и прикладные исследования — транспорту 2001. Тр. на-уч.-тех. конф. В 2-х т. Т. 1. - Екатеринбург: УрГУПС. - 2001. - С.314-329.

82. Аккерман С.Г. Организация полосы отвода как части транспортной инфраструктуры // Фундаментальные и прикладные исследования -транспорту 2003. Тр. науч.-тех. конф. Екатеринбург: УрГУПС. - 2003. -С.72-81.

83. Аккерман С.Г. Земли транспорта как части его инфраструктуры // Урало-Сибирская научно-практическая конференция: Материалы докладов. Екатеринбург: УрГУПС. - 2002. - 49 с.

84. Аккерман С.Г. Организация полосы отвода как части транспортной инфраструктуры Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.22.01. / С.Г. Аккерман Екатеринбург. : 2003.- 154 с.//

85. Немчинов, М.В. Охрана окружающей природной среды при проектировании и строительстве автомобильных дорог Текст. : учеб. пособие / М.В. Нмчинов, В.Г. Систер, В.В. Силкин; М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004. - 240 с.

86. Денисов, В.Н. Проблемы экологизации автомобильного транспорта Текст. : учеб. пособие / В.Н. Денисов, В.А. Рогалев; — СПб.: МАНЭБ, 2003,-213 с.

87. Дрейпер, Н. Прикладной регрессионный анализ Текст. : учеб. / Н. Дрейпер, Г. Смит. -М.: Финансы и статистика, 1986-1987.

88. Митрофанов, А.А. Моделирование и оптимизация процессов лесопромышленных производств Текст. : учеб. пособие / А.А. Митрофанов, А.А. Камусин. Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2003. -118с.

89. Алябьев, В.И. Основы математического моделирования лесопромышленных процессов Текст. : учеб. аспирантам / В.И. Алябьев. — ЦНИИМЭ, 1990.-398 с.

90. РСФСР. Постановление правительства №1420 "Правила установления и использования придорожных полос федеральных автомобильных дорог общего назначения" Текст. Введ. 1998-12-01. -М.: ГП "Информавтодор", 1999.

91. Шкуренко, А.Т. Основы строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог Текст. учеб. / А.Т. Шкуренко. Транспорт : 1987. -320 с.

92. ОСН 3.02.01 97. Нормы и правила проектирования отвода земель для железных дорог Текст. Введ. 1998-51-01. - М.: МПС, 1997

93. Чижов, А.А. Борьба с шумом при эксплуатации автомобильного транспорта Текст. / А.А. Чижов // Эксплуатация лесовозного подвижного состава: межвуз. сб. науч. тр. / УГЛТА. Екатеринбург, 1996. - С. 90 - 96.

94. Чижов, А.А. К вопросу расчета полосы отвода автомобильных дорог Текст. / А.А. Чижов // Автомобильные дороги и лесотранспорт:межвуз. сб. науч. тр. / УГЛТУ. Екатеринбург, 2005. — С. 123 - 126.

95. Чижов, А.А. Влияние типа поперечного профиля на ширину полосы отвода Текст. / А.А. Чижов // Автомобильные дороги и лесотранс-порт: межвуз. сб. науч. тр. / УГЛТУ. — Екатеринбург, 2005. С. 139 - 142.

96. Чижов, А.А. Статистический анализ ширины полосы отвода на автомобильных дорогах в Уральском регионе Текст. / А.А. Чижов // Автомобильные дороги и лесотранспорт: межвуз. сб. науч. тр. / УГЛТУ. -Екатеринбург, 2005. С. 136 - 139.