ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Обработка результатов испытаний, проведенных в расчетный период года

 

3.1.1. Результаты разновременных линейных испытаний корректируют путем приведения их к сопоставимому виду. Такую корректировку осуществляют с помощью графика изменения прогиба конструкции во времени (график "прогиб - время"), построенного по результатам ежедневных измерений прогиба на контрольных точках (прил.4).

 

3.1.2. Для объективной оценки состояния дорожных конструкций в условиях непрерывного изменения их прочности во времени, а следовательно, и неодинакового воздействия транспортных средств на дорогу, корректировку получаемых при испытаниях результатов осуществляют путем их приведения к состоянию конструкции, наиболее характерному, типичному для всего расчетного периода. Типичное состояние конструкции, характеризуемое модулем упругости ( ), определяют с учетом длительности различных состояний в расчетный период года:

 

, (3.1)

 

, (3.2)

 

 

где и - эмпирические коэффициенты, зависящие от типов покрытия, расчетной нагрузки, а также грунтово-гидрологических и погодно-климатических факторов (см. п.4.2);

- количество расчетных состояний дорожной конструкции в расчетный период года;

 

- продолжительность состояния дорожной конструкции с модулем ( ) в расчетный период (определяют по графику "прогиб - время"), сут;

 

- модуль упругости дорожной конструкции на контрольной точке в рассматриваемый момент времени, МПа.

 

Например, на рис.3.1 для состояния дорожной конструкции, характеризуемого модулем упругости , имеем: .

 

Рис.3.1. Пример зависимости "прогиб-время" для приведения результатов линейных испытаний к сопоставимому виду:

1 - изменение состояния дорожной конструкции во времени на контрольной точке; 2 - предельное состояние

дорожной конструкции, при котором воздействие автомобилей еще существенно;

, и т.д. - модули упругости при различных расчетных состояниях дорожной конструкции

Модули упругости ( ) рассчитывают по величинам прогибов ( ), измеренных на контрольной точке в соответствии с (2.3):

 

. (3.3)

3.1.3. Для определения величины ( ) по формуле (3.1) необходимо знать границы расчетного периода ( ). Эти границы* определены условием

__________________

* При отсутствии необходимых данных среднее значение расчетного периода ( ) для II и III дорожно-климатических зон допускается принимать равным 25 суткам.

 

, (3.4)

 

 

где - максимальный модуль упругости дорожной конструкции, при котором еще требуется учет воздействия фактического движения на дороге, МПа (см. рис.3.1);

 

- требуемый по условиям движения модуль упругости дорожной конструкции, определяемый с использованием формул, учитывающих снижение несущей способности конструкций во времени, МПа (см. раздел 4.2);

 

- приведенная к расчетной нагрузке фактическая интенсивность движения на полосу на момент проведения полевых испытаний, авт./cyт:

 

, (3.5)

 

 

где - интенсивность движения транспортного потока на полосу в момент испытания дорожной конструкции, авт./сут (рассчитывают по прил.5);

- количество типов автомобилей в транспортном потоке;

 

- коэффициент приведения рассматриваемого типа автомобиля к расчетной нагрузке (см. прил.1);

 

- доля j-ro типа автомобиля в составе транспортного потока (по данным учета движения на дороге).

 

В случаях, когда нет раздельного учета движения по отдельным полосам, интенсивность движения на полосу определяют по формуле

 

, (3.6)

 

 

где - суммарная интенсивность движения транспортного потока на дороге, авт./сут (определяют по прил.5);

- коэффициент, учитывающий количество полос движения на обследуемой дороге (определяют по табл.3.1).

 

Таблица 3.1

Число полос движения	1	2	3	4	6
	1	0,55	0,50	0,35	0,30

 

3.1.4. Корректировку результатов линейных испытаний дорожных конструкций путем их приведения к сопоставимому виду выполняют по следующей формуле:

 

, (3.7)

 

 

где - величина прогиба, приведенная к сопоставимому виду, мм;

- коэффициент изменения прогиба во времени;

 

- прогиб дорожной конструкции на контрольной точке при характерном для всего расчетного периода состоянии, мм. Определяют его по формуле (3.3) при подстановке и вместо ;

 

- прогиб дорожной конструкции на контрольной точке в момент проведения линейных испытаний, мм;

 

- прогиб дорожной конструкции, измеренный в процессе линейных испытаний, мм.

 

В качестве примера по данным рис.3.1. выполнены расчеты, сведенные в табл.3.2.

 

Таблица 3.2

Дата	Время, ч	Место испытаний, км	, мм		, мм
6.04	10.00	ПК 30+150	0,26		0,26х1,78=0,46
9.04	10.10	ПК 30+200	0,35		0,35х1,78=0,62
	10.20	ПК 30+250	0,40		0,40х1,78=0,71
	14.30	ПК 45+050	0,80		0,80х0,75=0,60
	14.40	ПК 45+100	0,70		0,70х0,75=0,52
	14.50	ПК 45+150	0,60		0,60х0,75=0,45

 

3.1.5. Распределение деформационных свойств дорожной конструкции в пределах характерного участка носит случайный характер. В этих условиях объективная оценка состояния дорожных конструкций может быть выполнена по величине фактического прогиба ( ), соответствующего допустимому проценту деформированной поверхности покрытия. Обработку результатов линейных испытаний проводят в соответствии с приложением 3.

 

 

3.1.6. При одновременном испытании дорожных одежд методами статического и кратковременного нагружения результаты линейных испытаний, проведенных методом кратковременного нагружения, приводят к сопоставимому виду с результатами, получаемыми статическим нагружением колесом автомобиля в соответствии с п.2.4.6.

 

3.1.7. Полученные величины прогибов ( ) используют для расчета фактических модулей упругости дорожной конструкции на каждом характерном участке. Расчеты выполняют по формуле (2.3), заменяя ( )на( ) и ( ) на ( ):

 

. (3.8)

3.1.8. Полевые испытания дорожных одежд могут быть выполнены не в расчетном году. Для корректировки полученных данных используют график "влажность - время", построенный по данным периодического (1 раз в 3-5 дней) измерения относительной влажности грунта земляного полотна ( ) на обследуемых участках (см. п.2.4.9).

 

Сопоставляя графики "прогиб - время" и "влажность - время", определяют относительную влажность грунта земляного полотна ( ) на характерном участке, соответствующую типичному для всего расчетного периода состоянию дорожной одежды. Для этого находят значения влажности ( ), соответствующие по времени точкам пересечения линии, характеризующей типичное состояние дорожной одежды ( ), с графиком "прогиб - время". Величину ( ) определяют как среднее значение из ( ). Полученную влажность ( ) сравнивают с влажностью грунтов расчетного года ( ). В качестве влажности грунта расчетного года принимают наиболее вероятную влажность за рассматриваемый период времени (5-15 лет) в соответствии с табл.3.3.

 

Таблица 3.3

	Влажность грунта в расчетном году ( )
Супесь легкая, песок пылеватый	0,76
Суглинок пылеватый, суглинок легкий, глина	0,86

 

Фактические значения модулей упругости ( ), рассчитанных по формуле (3.8), в случаях различия влажностей ( ) и ( ) корректируют в следующей последовательности, используя приложение 2 ОДН 218.046-01 и номограмму приложения 6:

 

- определяют модули упругости грунтов земляного полотна ( ) и ( ), соответствующие значениям влажности ( ) и ( );

 

- находят средний модуль упругости слоев дорожной одежды ( )с помощью номограммы для послойного расчета по известным фактическим модулям упругости дорожной конструкции ( ), толщине дорожной одежды и модулям упругости грунта земляного полотна ( ) при характерном состоянии конструкции.

 

- определяют по номограмме для послойного расчета при известных ( ) и ( ) модуль упругости дорожной конструкции ( ), приведенный к расчетному году.

 

Если по технико-экономическим соображениям возникнет необходимость более точной оценки состояния автомобильной дороги (например, в случаях недостаточной изученности местных региональных условий), приведение модулей упругости к расчетному году можно осуществлять с использованием данных гидрометеостанций (приложе

ние 7).

3.1.9. Полученные значения фактических модулей упругости используют для построения графика (рис.3.2) результатов линейных испытаний дорожных конструкций, на который выносят значения модулей упругости конструкций, требуемых по условиям движения ( ). В результате сопоставления фактических и требуемых модулей упругости решают вопрос об участках недостаточной прочности. Если фактический модуль упругости дорожной конструкции превышает или равен требуемому, то участок дороги можно отнести к прочным. Если фактический модуль упругости окажется меньше требуемого, то участок имеет недостаточную прочность.

 

Рис.3.2. График результатов испытаний дорожной одежды:

1 - границы характерных участков; 2 - линия требуемого модуля упругости дорожной конструкции

на характерном участке; 3 - участки недостаточной прочности; - модуль упругости дорожной конструкции;

4 - эпюра приведенных фактических модулей упругости ( )

 

3.2. Обработка результатов испытаний, проведенных в нерасчетные периоды года

3.2.1. Результаты полевых испытаний обрабатывают методами математической статистики (см. прил.3) и используют для построения графика температура покрытия - прогиб (рис.3.3), необходимого для определения прогиба конструкции при расчетной температуре покрытия. В качестве расчетных температур покрытия из материалов, содержащих органическое вяжущее, принимают: +10 °С - в I ДКЗ; +20 °С - во II ДКЗ; +30 °С - в III ДКЗ; +40 °С - в IV ДКЗ и +50 °С - в V ДКЗ.

 

Рис.3.3. Пример построения графика "температура покрытия - прогиб" по результатам испытания дорожной конструкции на контрольной точке.

 

Стрелками показан порядок определения расчетного значения обратимого прогиба ( ), соответствующего расчетной температуре покрытия ( ); - обратимый прогиб, см; - температура покрытия, °С

3.2.2. Предварительно обработанные результаты линейных испытаний приводят к требуемому расчетному состоянию дорожных одежд и земляного полотна. Приведенный фактический модуль упругости конструкции определяют по формуле

 

, (3.9)

 

 

где - фактический модуль упругости дорожной конструкции характерного участка, полученный по результатам испытаний в нерасчетный период года (определяют по формуле 3.8), заменив ( ) на ( ), МПа;

- температурный коэффициент, равный отношению прогиба ( ) при расчетной температуре покрытия ( ) к прогибу ( ) при температуре, соответствующей периоду проведения испытаний ( ). Расчетную температуру покрытия ( ) определяют в соответствии с п.3.2.1. Используя график "температура покрытия - прогиб" (см. рис.3.3), по величине ( ) находят значение ( ).

 

Для переходных типов одежд ;

 

- толщина дорожной одежды на контрольной точке, измеренная в шурфе при определении влажности грунта земляного полотна, см;

 

- эмпирический коэффициент, зависящий от вида грунта земляного полотна в месте расположения контрольной точки. =1,5 - для супесей легких и песчаных грунтов; =2,15 - для суглинков, супесей пылеватых и тяжелых пылеватых;

 

- измеренная относительная влажность грунта земляного полотна на контрольной точке в период проведения испытаний, %. Определяют ее в соответствии с п.2.4.10;

 

- относительная расчетная влажность грунта земляного полотна, %. Находят ее в соответствии с п.3.1.8;

 

- расчетный диаметр отпечатка колеса, см (см. прил.1);

 

- эмпирический коэффициент, зависящий от состояния покрытия в районе контрольной точки. При наличии сетки трещин =0,90; при отсутствии - =1,00;

 

- эмпирический коэффициент приведения дорожной конструкции к типичному состоянию. Определяют в соответствии

с табл.4 прил.7.

3.2.3. В случае, если полевые работы организованы таким образом, что испытания контрольных точек на характерных участках проводят в расчетный период, а линейные испытания этих участков осуществляют в нерасчетный период года, то корректировку результатов линейных испытаний проводят путем их приведения к сопоставимому виду и выполняют в соответствии с разделом 3.1.4. Полученные значения ( ) выносят на линейный график в соответствии с п.3.1.9.

 

 

3.2.4. При соответствующем технико-экономическом обосновании результаты испытаний обрабатывают с учетом местных погодно-климатических условий, используя данные гидрометеостанций (см. прил.7).

 

3.3. Обработка результатов упрощенных полевых испытаний

3.3.1. Метод упрощенных полевых испытаний основан на сравнении среднестатистической закономерности распределения прогибов дорожной конструкции и типичной закономерности снижения ее модуля упругости под воздействием автомобильного движения и погодно-климатических факторов.

 

3.3.2. По результатам визуального обследования на каждом характерном участке дороги (см. пп.2.3.5.) определяют степень деформирования поверхности дорожного покрытия (см. пп.2.2.1.).

 

3.3.3. По результатам полевых испытаний дорожных одежд нагрузкой определяют фактическое распределение прогибов для каждого характерного участка дороги и строят соответствующие кривые накопления (см. прил.3).

 

3.3.4. Полученные кривые накопления строят в относительных величинах обратимого прогиба (по отношению к среднему прогибу) и сравнивают со стандартной кривой накопления (см. табл.1, прил.6). На рис.3.4 показан пример такого сравнения с определением коэффициента отклонения прогиба ( ) для допускаемой фактической степени деформирования покрытия ( ):

 

, (3.10)

 

 

где ; - относительные прогибы дорожной конструкции, полученные соответственно по кривой накопления для фактического распределения прогибов на характерном участке и по стандартной кривой накопления.

 

Рис.3.4. Сопоставление стандартной и фактической кривых накопления с определением относительных прогибов при установленной степени деформирования покрытия:

1 - кривая накопления для стандартной кривой распределения прогибов;

2 - кривая накопления для фактической кривой распределения прогибов на характерном участке дороги

Величину  определяют по формуле

 

, (3.11)

 

 

где и - среднеарифметические значения соответственно прогибов и модулей упругости дорожной конструкции, мм и МПа;

 

и  - значения прогибов и модулей упругости в статистической выборке, мм и МПа.

 

3.3.5. Основываясь на результатах сопоставления кривых накопления, определяют фактический модуль упругости характерного участка дороги:

 

, (3.12)

 

 

где - расчетный модуль упругости конструкции, соответствующий моменту образования рассматриваемого прочностного дефекта на покрытии характерного участка:

, (3.13)

где - требуемый модуль упругости дорожной конструкции на начало эксплуатации после строительства или последнего капитального ремонта дорожной одежды, МПа. Рассчитывают в соответствии с пп.4.2;

* - коэффициент, зависящий от фактической степени деформирования поверхности покрытия. Определяют по табл.3.4.

____________

* Соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

Таблица 3.4

	Фактическая степень деформирования поверхности покрытия ( ) в долях от допустимой степени деформирования поверхности покрытия ( ), определенной по формуле 1.1
1-0,95	0,0
0,90	0,1
0,85	0,3
0,50	0,7
0,25	0,9
0	1,0

 

Величину ( ) определяют по формуле

 

, (3.14)

 

 

где - коэффициент относительной прочности дорожной одежды, принимаемый по табл.2 прил.6;

- региональный коэффициент; =1 - для I-IV ДКЗ; =0,85 для V ДКЗ;

 

- расчетный коэффициент, зависящий от фактической интенсивности дорожного движения (табл.4 прил.6);

 

- коэффициент, учитывающий сопротивление конструктивных слоев дорожных одежд сдвигу и изгибу (табл.3 прил.6).

3.3.6. При отсутствии данных о величине ( ) его значение можно определить по формуле (3.15) с использованием результатов вскрытия дорожной одежды или по эквивалентному модулю упругости ( ) для проектной дорожной конструкции, рассчитанному с помощью номограммы рис.3.1 ОДН 218.046-01:

 

, (3.15)

 

 

где - параметр, зависящий от допустимого процента деформированной поверхности покрытия (табл.1 прил.6)

---

Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 406; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!