ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ И СОСТОЯНИЯ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИТЯ.

Важной характеристикой транспортного состояния автомобильной дороги является прочность дорож­ной одежды. В зависимости от прочности одежды решается вопрос организации грузовых перевозок. Внимательное изучение прочности дорожной одеж­ды является основой разработки мероприятий по поддержанию высокой несущей способности до­рожной одежды.

Работы по обследованию состояния дорожных одежд состоят из трех этапов: подготовительного, полевого и камерального.

Во время подготовительного периода собирают данные, характеризующие земляное полотно, интенсивность и состав движения во взаимной увязке с конструктивными особенностями дорожной одежды для всего маршрута. При этом использу­ют: проектные материалы по обследуемой дороге; данные о грунтах земляного полотна, конструкции дорожной одежды; принятые при расчете дорожной одежды модули упругости грунтов земляного полотна и отдельных конструктивных слоев дорожной одежды, а также эквивалентные проектные модули упругости всей дорожной одежды разрезы дорожной одежды; материалы, освещающие историю, время постройки дороги и времяпроведения ремонтных работ; данные об участках подверженных пучинам, результаты обследования земляного полотна.

На основе материалов, полученных в подгото­вительный период, организуют рекогносцировочный проезд вдоль дороги, намечают места бурения и испытания прочности одежды, частоту проведения измерений и выбор методов оценки прочности.

Наиболее трудоемкий этап - полевой период, когда выполняют работы по бурению и измерению прочности дорожной одежды.

Основой для выбора места бурения служат де­фектные ведомости, составленные при детальном обследовании состояния дорожного покрытия. При этом важнейшими критериями являются: виды де­фектов покрытия и степень его разрушенности; условия работы дорожной одежды (толщина, тип ос­нования, тип местности по характеру увлажнения, грунты земляного полотна, расположение в пла­не⁴ и профиле). Бурение осуществляют на глубину м.о 1,0 м с целью установления фактической толщины каждого слоя дорожной одежды. Образцы материалов отдельных слоев дорожной одежды на­правляют в лабораторию для детального анализа.

По результатам бурения в зависимости от гра­нулометрического состава, качества и состояния материала в отдельных слоях дорожной одежды оценивают модуль упругости. Полученные в про­цессепромера скважин толщины конструктивных слоеви вычисленные модули упругости каждого слоя позволяют определить по формулам теории прочности нежестких дорожных одежд фактический эквивалентный модуль деформации всей дорожнойодежды на рассматриваемом поперечнике. Полученный расчетом модуль упругости может бытьпринят ориентировочно за показатель факти­ческой прочности дорожной одежды.

Более точное значение прочности дорожной одежды получают путем непосредственных измерений на дороге в полевых условиях разными ме­тодами (см. п. 2.3).

Определенный по данным измерения модуль упругости записывают в линейный график дорож­ной одежды. Затем вычисляют коэффициент за­паса прочности дорожной одежды

k_з = Е_ф / Е_тр ,      (7.6)

где Е_ф- фактический эквивалентный модуль упругости, по­казывающий фактическую прочность дорожной одежды;

Е_тр - требуемый эквивалентный модуль упругости, ха­рактеризующий требуемую по фактическому сос­таву и интенсивности движении прочность дорож­ной одежды.

По значению k_зрассчитывают необходимое усиление дорожной одежды. При этом анализи­руют изменение коэффициента k₃по длине доро­ги, выделяя участки с k₃>l; k₃=l и k₃<l. Для каждого участка проверяют уменьшение коэффи­циента запаса прочности дорожной одежды, опре­деляя изменение грузонапряженности дороги по сравнению с предусмотренной по проекту.

Наряду с прочностью дорожной одежды боль­шое влияние на транспортные качества дороги ока­зывает состояние дорожного покрытия. При об­следованиях дорог состояние дорожного покрытия оценивают по его ровности, сцепным качествам и шероховатости.

Ровность дорожного покрытияизмеряют толчкомером, прибором типа ПКРС, рейками различ­ных типов, акселераторами или акселерографами (см. п. 3.2). Наиболее широкое применение для оценки ровности находит толчкомер.

Перед выездом на дорогу подбирают необходи­мую документацию, проверяют исправность толчкомера, предварительно тарируют толчкомер на специальном тарировочном участке с заранее из­вестной ровностью, проверяют правильность ра­боты спидометра. Вес автомобиля должен сохра­няться постоянным в продолжении всех измере­ний. Необходимо внимательно проверить состоя­ние шин и давление в них, которое должно быть 0,2 МПа.

Полевые измерения выполняют во время проезда автомобиля с установленным на нем толчкомером при определенной и равномерной скорости движения по обследуемому участку дороги. По каждой полосе движения делают не менее двух проездов, а при наличии расхождения в получен­ных данных и третий проезд - выборочно по участкам, для которых показания толчкомера пос­ле двух проездов имеют расхождение ^:более 10%.

В состав бригады по измерению ровности вхо­дят водители автомобиля и два оператора. Один оператор наблюдает за счетчиком спидометра, сво­евременно берет отсчет при проезде створа кило­метрового столба и сообщает второму оператору цифры отпечатанного на ленте отсчета. В обязан­ность второго оператора входит контроль скорости движения по секундомеру, вычисление разности последовательных отсчетов с занесением ее в ве­домость и регистрация в ведомости случаев отступ­ления от равномерного движения с постоянной ско­ростью (обгон, торможение, вынужденная оста­новка и т. п.), а также запись на основании визуальной оценки состояния покрытия. В связи с трудностью ведения записи в движущемся с боль­шой скоростью автомобиле рекомендуется использование портативного магнитофона или диктофона, на который продиктовывают всю необходимую информацию.

Ровность измеряют в период наименьшей интенсивности движения на дороге при скорости 60 км/ч. По результатам измерений строят линейный график показателя ровности покрытия (рис. 7.3). Этот график является основой для выбора мероприятий по улучшению ровности. На графике дается качественная оценка ровности до­рожного покрытия в соответствии с рекомендация­ми (табл. 7.1), составленными для скорости 60 км/ч.

Таблица 7.1

Покрытие	Показания толчкомера, см/км, соответствующие оценке рованости
	отлично	хорошо	удовлетв.
Цементобетьонные, асфальтобе- тонные, щебеночные, обработан- ные органическими вяжущими….   Щебеночные и грвийные ………..   Булыжная мостовая ……………...
Примечание: В числителе – значения для случаев измерений с бескамерными шинами; в знаменателе – с камерными шинами.

 

Металлические или деревянные рейки целесооб­разно применять только при оценке ровности уча­стков дорог незначительного протяжения (участки с выбоинами, пучинами, просадками над водопро­пускными сооружениями, колейностью и т. п.). При использовании реек ровность покрытия оценивают по зазору между нижней кромкой рейки и поверхностью покрытия. Допускаемые отклонения по ров­ности покрытия при измерениях трехметровыми рейками должны соответствовать требованиям табл. 7.2.

Таблица 7.2

Оценка ровности	Количество просветов не более 3 мм, %	Допустимое количество просветов свыше 5 мм,%	Максимальный допустимый просвет, мм
Отлично Хорошо Удовлетворительно	95 90 80	1 2 5	7 8 10

 

Основной характеристикой степени скользкости дорожных покрытий является коэффициент сцепле­ния. Косвенной оценкой скользкости служит шероховатость поверхности покрытия.

Коэффициент сцепления определяют с помощью динамометрических тележек или портативных при­боров (см. п. 3.3), а также по длине тормозного пути. Наиболее точные значения получают при использовании динамометрических прицепов. Из­мерения динамометрическими прицепами выполня­ют, как правило, на участках дорог большого про­тяжения при скорости 60 км/ч.

При отсутствии динамометрических прицепов степень скользкости дорожных покрытий оценива­ют методом торможения автомобиля (обычно ГАЗ-24 «Волга») на мокрых покрытиях. В этом случае коэффициент сцепления вычисляют подли­не тормозного пути

 ,     (7.7)

где V - начальная скорость торможения, км/ч;

S_т -длина тормозного пути, м.

Для ускорения определения коэффициента сцепления пользуются также данными, приведен­ными в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Суммарная длина тормоз- ного пути,м			Суммарная длина тормоз- ного пути,м			Суммарная длина тормоз- ного пути,м
5,8 6,1 6,9 7,9	0,76 0,72 0,64 0,64		8,5 9,2 10,0 11,0	0,52 0,48 0,44 0,40		12,2 13,0 14,7 16,9 20,0	0,36 0,34 0,30 0,26 0,20

 

Измерения тормозного пути выполняют на пря­мых горизонтальных участках дороги при отсутст­вии сильного ветра и закрытии движения на участ­ке измерений. Автомобиль должен иметь шины с поизношенным рисунком протектора и отрегулиро­ванную тормозную систему, обеспечивающую одновременное и полное затормаживание  всех колес.
Спидометр должен быть оттарирован и обеспечивать определение скорости движения с точностью до ±5,0 км/ч. Автомобиль на участке торможения разгоняют до скорости 40 км/ч и резко тормозят.
Длину тормозного пути измеряют рулеткой по сле­ду на поверхности покрытия. Большую точность измерений обеспечивает автомобиль, оборудован­ный пистолетом - ракетницей, который заряжается краской или порошком (сухой краской). Пистолет-ракетница связан с педалью тормоза, нажатие на педаль вызывает выстрел и отметку на проезжей
части, положение которой фиксирует начало тор­мозного пути.        

При использовании децелерометра коэффициент сцепления вычисляют по замеренному отрицательному ускорению а(замедлению) автомобиля при резком торможении в течение 1 с:

, (7.8)

где g - ускорение свободного падения, м/с².

Измерения проводят на мокром покрытии. Зна­чение замедления принимают средним из 4 - 5 торможений.

Итоговым документом оценки скользкости до­рожного покрытия является линейный график ко­эффициентов сцепления.

Шероховатость поверхности дорожных покры­тийизмеряют методом песчаного пятна или порта­тивными микропрофилографами. В первом случае отпадает необходимость в применении какого-либо специального оборудования.

Метод «песчаного пятна» заключается в рас­пределении на поверхности покрытия определенно­го объема песка (обычно 10 - 30 см³) с размером частиц 0,15 - 0,30 мм. Песок распределяют вровень с поверхностью отдельных выступов покрытия, придавая песчаному пятну форму правильного круга. По измеренному диаметру пятна Dи объ­ему песка Vвычисляют среднюю глубину шерохо­ватости:

        (7.9)

Если вычисленная средняя глубина шерохова­тости на участках дорог с продольными уклонами до 30% о на покрытиях с применением органиче­ских вяжущих материалов составляет менее 0,7 мм, а на цементобетонных покрытиях менее 0,5 мм, то шероховатость считается неудовлетворительной, при средней глубине шероховатости соответственно от 0,7 до 1,5 и от 0,5 до 0,6 мм - удовлетво­рительной, от 1,5 до 2,0 и от 0,6 до 0,8 мм - хо­рошей и при средней глубине более 2,0 и 0,8 мм - очень хорошей.

Для безопасного движения на участках дорог с большими уклонами средняя глубина шероховато­сти должна быть не менее следующих значений:

Уклон, %...................... ………………… 40    50   60  70       80

Средняя глубина шероховатости, мм. 3,5      4   4,5    5     5

Более полная характеристика шероховатости покрытия может быть получена с помощью микропрофилографов. Кроме средней глубины, по запи­санному профилю можно определить среднее рас­стояние между выступами и углы при вершине вы­ступов.

Измерения шероховатости на одном и том же месте выполняют не менее 3 раз и в случае рас­хождений не более 10% вычисляют среднее арифметическое. Места измерений выбирают в пределах полос наката и лишь для сопоставления на сере­дине проезжей части и на участках между поло­сами наката.

Целесообразно все линейные графики, характе­ризующие состояние дорожного покрытия, распо­лагать один под другим. В этом случае облегча­ются анализ состояния покрытия и планирование необходимых мероприятий.

Как правило, мероприятия по улучшению ров­ности покрытия одновременно повышают коэффи­циент сцепления и степень шероховатости поверх­ности покрытия.

Для дорог высших категорий может создавать­ся банк данных состояния дорожного покрытия с применением ЭВМ. В этом случае на магнитную ленту или диски ЭВМ фиксируют значения изме­ренных коэффициентов сцепления и показателей ровности. Покрытие наиболее важных маршрутов фотографируют сверху на пленку, просматривая которую, принимают решение о проведении необ­ходимых мероприятий по его улучшению. Такой метод накопления информации используется в СНГ и во Франции.

Для комплексной оценки состояния дорожного покрытияв ряде стран используют специальный прицепной прибор (рис. 7.4). Характерной особенностью конструкции прибора является наличие большого количества измерительных колес. Такой прибор позволяет одновременно оценивать поперечный уклон проезжей части, наличие выбоин, глубину колей и т. п.

Комплексная оценка состояния дорожного по­крытия в ряде стран осуществляется с помощью показателя службы.

В Японии используют следующую формулу для расчета показателя службы (РSI):

РSI = 4,53 - 0,518  а - 0,37 - 0,174 D²,

где а - среднее квадратическое отклонение неровностей по­верхности дорожного покрытия;

С - показатель трещиноватости;

D - средняя глубина колеи, см.

При   РSI = 2,1 – 3  рекомендуется    поверхностная  обработка,   при

РSI = 1,1 - 2 - укладка нового слоя покрытия, при РSI = 1 - реконструкция участка дороги.

---

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 657; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!