Измерения параметров колеи в процессе диагностики выполняют в соответствии с Методикой измерений и оценки эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи, утвержденной распоряжением Минтранса России 17.05.2002 № ОС-441-р.
Измерения производятся по правой внешней полосе наката в прямом и обратном направлении на участках, где при визуальном осмотре установлено наличие колеи.
Число створов измерений и расстояния между створами принимаются в зависимости от длины самостоятельного и измерительного участков. Самостоятельным считается участок, на котором по визуальной оценке параметры колеи примерно одинаковы. Протяженность такого участка может колебаться от 20 м до нескольких километров. Самостоятельный участок разбивается на измерительные участки длиной по 100 м каждый.
На каждом измерительном участке выделяют пять створов измерения на равном расстоянии один от другого (на стометровом участке через каждые 20 м), которым присваиваются номера от 1 до 5. При этом последний створ предыдущего измерительного участка становится первым створом последующего и имеет номер 5/1.
Рейку укладывают на выпоры внешней колеи, затем с точностью до 1 мм берут один отсчет в точке, соответствующей наибольшему углублению колеи в каждом створе, при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально. При отсутствии выпоров рейку укладывают на проезжую часть таким образом, чтобы перекрывалась измеряемая колея.
При наличии в створе измерения дефекта дорожного покрытия (выбоина, трещина и т.п.) створ измерения может быть перемещен вперед или назад на расстояние до 0,5 м для исключения влияния данного дефекта на считываемый параметр.
Измеряемая в каждом створе глубина колеи записывается в ведомость.
| Расчетная скорость движения, км/ч | Глубина колеи, мм | |
| допустимая | предельно допустимая | |
|
Более 120 |
||
| и менее | ||
Таблица 10.3
По каждому измерительному участку определяют расчетную глубину колеи. Для этого анализируют результаты измерений в пяти створах измерительного участка, отбрасывают самое большое значение, а следующее за ней значение глубины колеи в убывающем ряде принимают за расчетное на данном измерительном участке (hKH).
Расчетную глубину колеи для самостоятельного участка определяют как среднюю арифметическую всех значений расчетной глубины колеи на измерительных участках:
Оценку эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи производят по каждому самостоятельному участку i путем сравнения средней расчетной глубины колеи h к.с. с допустимыми и предельно допустимыми значениями (табл. 10.3).
Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимых значений относятся к опасным для движения автомобилей и требуют немедленного проведения работ по устранению колеи.
4.7.1. Измерения параметров колеи в процессе диагностики выполняют в соответствии с ОДМ "Методика измерений и оценки эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи" по упрощенному варианту с помощью 2-метровой рейки и измерительного щупа.
Измерения производят по правой внешней полосе наката в прямом и обратном направлении на участках, где при визуальном осмотре установлено наличие колеи.
4.7.2. Количество створов измерений и расстояния между створами принимают в зависимости от длины самостоятельного и измерительного участков. Самостоятельным считается участок, на котором по визуальной оценке параметры колеи примерно одинаковы. Протяженность такого участка может колебаться от 20 м до нескольких километров. Самостоятельный участок разбивается на измерительные участки длиной по 100 м каждый.
Если общая длина самостоятельного участка не равна целому количеству измерительных участков по 100 м каждый, выделяется дополнительный укороченный измерительный участок. Также назначается укороченный измерительный участок, если длина всего самостоятельного участка меньше 100 м.
4.7.3. На каждом измерительном участке выделяются 5 створов измерения на равном расстоянии один от другого (на 100-метровом участке через каждые 20 м), которым присваиваются номера от 1 до 5. При этом последний створ предыдущего измерительного участка становится первым створом последующего и имеет номер 5/1.
Укороченный измерительный участок также разбивается на 5 створов, расположенных на равном расстоянии один от другого.
4.7.4. Рейку укладывают на выпоры внешней колеи и берут один отсчет в точке, соответствующей наибольшему углублению колеи в каждом створе, при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм; при отсутствии выпоров рейку укладывают на проезжую часть таким образом, чтобы перекрыть измеряемую колею.
Если в створе измерения имеется дефект покрытия (выбоина, трещина и т.п.) створ измерения может быть перемещен вперед или назад на расстояние до 0,5 м, чтобы исключить влияние данного дефекта на считываемый параметр.
4.7.5. Измеренная в каждом створе глубина колеи записывается в ведомость, форма которой с примером заполнения приведена в табл.4.9.
Таблица 4.9
Ведомость измерения глубины колеи
Участок дороги ________________________Направление __________________________
Номер полосы
Положение начала участка _____________Положение конца участка_________________
Дата измерения
|
Номер самостоятельного участка |
Привязка к километражу и протяженность |
Длина измерительного участка ,м |
Глубина колеи по створам |
Расчетная глубина колеи , мм |
Средняя расчетная глубина колеи , мм |
|
|
номер створа |
глубина колеи , мм | |||||
|
от км 20+150 до км 20+380, м | ||||||
По каждому измерительному участку определяют расчетную глубину колеи. Для этого анализируют результаты измерений в 5 створах измерительного участка, отбрасывают самую большую величину, а следующую за ней величину глубины колеи в убывающем ряде принимают за расчетную на данном измерительном участке ().
4.7.6. Расчетную глубину колеи для самостоятельного участка определяют как среднеарифметическую из всех значений расчетной глубины колеи на измерительных участках:
4.7.7. Оценку эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи производят по каждому самостоятельному участку путем сравнения средней расчетной глубины колеи с допустимыми и предельно допустимыми значениями (табл.4.10).
Таблица 4.10
Шкала оценки состояния дорог по параметрам колеи, измеренным по упрощенной методике
|
Расчетная скорость движения, км/ч |
Глубина колеи, мм |
|
|
допустимая |
предельно допустимая |
|
|
60 и меньше | ||
Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимых значений относятся к опасным для движения автомобилей и требуют немедленного проведения работ по устранению колеи.
- 5.2. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги
- 5.3. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния сети автомобильных дорог
- 5.4. Порядок и методика оценки влияния элементов параметров и характеристик дорог на комплексный показатель их транспортно-эксплуатационного состояния
- 5.5. Определение показателя инженерного оборудования и обустройства
- 5.6. Определение показателя уровня эксплуатационного содержания автомобильной дороги
- 5.7. Сводные результаты оценки технического уровня и эксплуатационного состояния автомобильных дорог
- 7.1. Планирование видов и объемов работ на основе анализа фактического состояния дорог
- 7.2. Планирование работ по критерию обеспеченности расчетной скорости движения, транспортного эффекта и экономической эффективности
- 7.3. Планирование ремонтных работ на основе "индексов соответствия"
- 7.4. Общие принципы формирования программ ремонта и реконструкции автомобильных дорог по результатам диагностики и оценки их состояния
- 8.2. Обработка полученной информации для определения комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния участка дороги
- 8.3. Обработка полученной информации для определения обобщенного показателя качества участка дороги
- 8.4. Назначение видов и очередности дорожно-ремонтных работ при полной обеспеченности финансированием
- 8.5. Назначение видов и очередности дорожно-ремонтных работ с использованием программы ODDR 7
- Приложение 9.1. ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА
- Приложение 9.2. НОРМАТИВЫ ОБЪЕМОВ РАБОТ И ПЕРИОДИЧНОСТЬ ДИАГНОСТИКИ И ОБСЛЕДОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
- Приложение 9.3. ЛИНЕЙНЫЙ ГРАФИК ОЦЕНКИ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ДОРОГИ
Действует Редакция от 03.10.2002
| Наименование документ | "ПРАВИЛА ДИАГНОСТИКИ И ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ОДН 218.0.006-2002" (утв. Распоряжением Минтранса РФ от 03.10.2002 N ИС-840-р) |
| Вид документа | правила, распоряжение |
| Принявший орган | минтранс рф |
| Номер документа | ИС-840-Р |
| Дата принятия | 01.01.1970 |
| Дата редакции | 03.10.2002 |
| Дата регистрации в Минюсте | 01.01.1970 |
| Статус | действует |
| Публикация |
|
| Навигатор | Примечания |
"ПРАВИЛА ДИАГНОСТИКИ И ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ОДН 218.0.006-2002" (утв. Распоряжением Минтранса РФ от 03.10.2002 N ИС-840-р)
4.7. Измерение и оценка колейности дорожного покрытия
4.7.1. Измерения параметров колеи в процессе диагностики выполняют в соответствии с ОДМ "Методика измерений и оценки эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи" по упрощенному варианту с помощью 2-метровой рейки и измерительного щупа.
Измерения производят по правой внешней полосе наката в прямом и обратном направлении на участках, где при визуальном осмотре установлено наличие колеи.
4.7.2. Количество створов измерений и расстояния между створами принимают в зависимости от длины самостоятельного и измерительного участков. Самостоятельным считается участок, на котором по визуальной оценке параметры колеи примерно одинаковы. Протяженность такого участка может колебаться от 20 м до нескольких километров. Самостоятельный участок разбивается на измерительные участки длиной по 100 м каждый.
Если общая длина самостоятельного участка не равна целому количеству измерительных участков по 100 м каждый, выделяется дополнительный укороченный измерительный участок. Также назначается укороченный измерительный участок, если длина всего самостоятельного участка меньше 100 м.
4.7.3. На каждом измерительном участке выделяются 5 створов измерения на равном расстоянии один от другого (на 100-метровом участке через каждые 20 м), которым присваиваются номера от 1 до 5. При этом последний створ предыдущего измерительного участка становится первым створом последующего и имеет номер 5/1.
Укороченный измерительный участок также разбивается на 5 створов, расположенных на равном расстоянии один от другого.
4.7.4. Рейку укладывают на выпоры внешней колеи и берут один отсчет h_k в точке, соответствующей наибольшему углублению колеи в каждом створе, при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм; при отсутствии выпоров рейку укладывают на проезжую часть таким образом, чтобы перекрыть измеряемую колею.
Если в створе измерения имеется дефект покрытия (выбоина, трещина и т.п.) створ измерения может быть перемещен вперед или назад на расстояние до 0,5 м, чтобы исключить влияние данного дефекта на считываемый параметр.
4.7.5. Измеренная в каждом створе глубина колеи записывается в ведомость, форма которой с примером заполнения приведена в табл.4.9.
Таблица 4.9
ВЕДОМОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ КОЛЕИ
| Номер самостоятельного участка | Привязка к километражу и протяженность | Длина измерительного участка l,м | Глубина колеи по створам | Расчетная глубина колеи h_кн, мм | Средняя расчетная глубина колеи h_кс, мм | |
| номер створа | глубина колеи h_к, мм | |||||
| 1 | от км 20+150 до км 20+380, L = 230 м | 100 | 1 | 11 | 13 | |
| 2 | 8 | |||||
| 3 | 12 | |||||
| 4 | 17 | |||||
| 5/1 | 13 | |||||
| 100 | 2 | 16 | 13 | 12,7 | ||
| 3 | 10 | |||||
| 4 | 13 | |||||
| 5/1 | 11 | |||||
| 30 | 2 | 9 | 12 | |||
| 3 | 14 | |||||
| 4 | 12 | |||||
| 5 | 7 | |||||
По каждому измерительному участку определяют расчетную глубину колеи. Для этого анализируют результаты измерений в 5 створах измерительного участка, отбрасывают самую большую величину, а следующую за ней величину глубины колеи в убывающем ряде принимают за расчетную на данном измерительном участке (h_КН).
4.7.6. Расчетную глубину колеи для самостоятельного участка определяют как среднеарифметическую из всех значений расчетной глубины колеи на измерительных участках:
| , мм. | (4.1) |
4.7.7. Оценку эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи производят по каждому самостоятельному участку путем сравнения средней расчетной глубины колеи h_КС с допустимыми и предельно допустимыми значениями (табл.4.10).
Таблица 4.10
Шкала оценки состояния дорог по параметрам колеи, измеренным по упрощенной методике
| Расчетная скорость движения, км/ч | Глубина колеи, мм | |
| допустимая | предельно допустимая | |
| >120 | 4 | 20 |
| 120 | 7 | 20 |
| 100 | 12 | 20 |
| 80 | 25 | 30 |
| 60 и меньше | 30 | 35 |
Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимых значений относятся к опасным для движения автомобилей и требуют немедленного проведения работ по устранению колеи.
Ровность покрытия автомобильной дороги – один из основных факторов безопасности движения. Но в процессе эксплуатации неизбежно появляется колея, препятствующая безопасному движению. В чем причина ее образования, как избежать ее появления, можно ли управлять процессом колееобразования и не допускать его – об этом и многом другом мы поговорили с крупнейшим профессионалом в данной области, профессором Ростовского государственного строительного университета, председателем совета директоров ООО «Автодор-Инжиниринг» Сергеем Константиновичем Илиополовым.
– Сергей Константинович, в чем причина образования колеи на автомобильной дороге?
– Главная причина колейности объясняется процессами накопления остаточных деформаций в элементах дорожной конструкции, то есть в каждом слое дорожной одежды и в верхнем дорожном слое полотна. Это так называемая пластическая колея. Второй и основной причиной является износ верхнего слоя покрытия в результате совместного воздействия износа и преждевременного ненормированного разрушения слоя асфальтобетона под влиянием внешних факторов, к которым относятся наряду с воздействием колес осадки, перепады температур и солнечная радиация. Эта колея разрушения и износа образуется только в верхнем, замыкающем слое дорожной одежды. И хорошо, что в выпущенные в прошлом году отраслевые нормативные документы в ОДН, регламентирующие срок восстановления или замены верхних слоев покрытия, равно как и в ГОСТ, который готовится, внесено понятие слоя износа. Поэтому корректнее сказать, что второй вид колеи образуется при преждевременном разрушении и износе слоя дорожной одежды, то есть верхнего слоя. В реальных условиях эксплуатации автомобильной дороги оба эти фактора действуют еще и совместно и в существенной степени влияют на безопасность движения. Но их необходимо разделять не только для того, чтобы понимать причины образования колейности, но и для того, чтобы знать, как с этой колейностью бороться.
– Можно ли уйти от пластической колеи вообще и решить этот вопрос нормативно?
– Уйти от пластической колеи совсем невозможно. Даже если учесть все действующие факторы, мы не сможем изменить существующую природу материала. Например, любой асфальтобетон по своей сути является упруго-вязким пластичным материалом, который имеет все основные проявления, свойственные этой категории материала: и усталость восприятия нагрузки, и перераспределение основного каркасного материала – щебня, который находится в составе асфальтобетона, поскольку основным элементом асфальтобетона является дисперсная структура асфальтовяжущая, придающая ему свойства упруго-вязкопластического тела. Это не упругое тело, он будет накапливать остаточные деформации по мере нагрузки. Разница состоит лишь в том, что упруго-пластические свойства и свойства накопления остаточной деформации асфальтобетона находятся в некоторой зависимости от температуры.
Хочу отметить абсолютное игнорирование физической природы асфальтобетона при расчете нежестких дорожных одежд, где каждое тело, берущееся в расчет, принимается как обладающее упругими свойствами, которое по своей сути таковым не является. Это исключает также остаточную деформацию после нагрузки. Как известно, при приложении нагрузки тело деформируется, а при снятии ее оно должно восстановиться до прежних размеров. Вот асфальтобетон при циклическом воздействии нагрузки, являясь упруго-вязкопластичным телом, не может восстанавливаться до тех же параметров, он восстановится, но чуть меньше. Эта разница и называется остаточной деформацией.
– Можно ли управлять процессом колееобразования на наших дорогах?
– При существующей нормативной базе нельзя. Асфальтобетоны, как и иные материалы, присутствующие в нежесткой дорожной одежде, как уже сказали, принимаются как жесткие, не являясь таковыми по сути.
– Есть ли выход в такой ситуации?
– Необходимо совершенствовать нормы проектирования нежестких дорожных одежд, вводя в расчет два дополнительных управляемых критерия: накопление расчета нежестких дорожных одежд на накопление остаточной деформации и образование усталостных трещин. Асфальтобетон в существующей нормативной базе рассматривается как материал, который может выдержать любое число нагрузки за расчетный период, закладывающийся в нормативах. Еще недавно, в зависимости от дорожно-климатической зоны и категории дороги, данный период был 18 лет, сегодня – 24 года. Это те межремонтные сроки, в течение которых предполагается, что абсолютно упругое тело, которым является асфальтобетон, должно работать без нарушения своей сплошности, точнее без образования усталостных трещин. Это миф, который любому понятен. Если даже сталь, гораздо более твердое тело, имеет усталость, при наступлении которой происходит разрыв металла, то что говорить про асфальтобетон. В современной нормативной базе нет разницы, для какой дороги мы проектируем: с интенсивностью движения более 110 тысяч автомобилей в сутки или 20 тысяч автомобилей в сутки. Понятно, что эффективность асфальтобетона в разных условиях будет различна. Срок службы дорожной одежды определяется категорией дороги и закладывающимися в расчет существующими нагрузками, но нигде не предъявляются требования к сопротивлению усталостного разрушения асфальтобетона, исходя из чего не рассчитывается срок службы либо при заданном сроке службы дорожной одежды не определяется и не рассчитывается период эксплуатации, после которого возникают усталостные разрушения, чтобы планировать ремонтные мероприятия. Вот именно с этой целью необходимо разрабатывать один из тех двух критериев, которые я назвал выше.
Если образование колейности – это очевидный факт, то трещины – тот коварный фактор, который не всегда бросается в глаза, но его влияние и необходимость учета при расчете иногда более значимы.
Первая причина. Асфальтобетон закладывается в расчет дорожной одежды с некими заданными физико-механическими свойствами, в первую очередь это модуль его упругости. И мы даже в обиходе всегда называем прочность некоего конструктивного элемента, состоящего из асфальтобетона, модулем упругости асфальтобетона. И в этом кроется еще один корень зла. Для дорожной одежды крайне важны параметры и прочность не материала, а слоя. Таким образом, на эксплуатационные характеристики даже нежесткой дорожной одежды первостепенное влияние оказывает модуль упругости слоя из асфальтобетонной смеси или асфальтобетона. Как только в этом слое образуются усталостные трещины, происходит нарушение сплошности. И при том же самом модуле упругости как материала получаем резкое снижение прочности, поскольку при разбивании на блоки принципиально меняется система распределения нагрузки, и все нижние слои будут испытывать гораздо большую нагрузку в зонах трещин. Казалось бы, элементарные вещи, но о них сегодня никто не говорит, они являются бичом наших автомобильных дорог.
Вторая причина. Получая усталостные трещины, мы получаем ненормативное состояние нежесткой дорожной одежды. В этих условиях расчетные схемы, заложенные в нормативах, уже не работают, а дорожная одежда должна работать дальше.
Для высоконагруженных автомагистралей с интенсивностью движения свыше 100 тысяч автомобилей четырьмя полосами, то есть дорог первой категории, а зачастую и второй категории, пакет асфальтобетонных слоев должен состоять, как правило, из трех слоев. И эти три слоя суммарно должны быть не меньше определенной толщины – 28 см. Кстати, в нормативной базе Российской Федерации не существует критерия, который бы определял рекомендуемую толщину асфальтобетонных слоев и от чего она зависит. Сегодня вы не найдете нигде ни одного поясняющего материала, который мог бы указать на факторы, позволяющие определить минимальную толщину пакета асфальтобетонных слоев. Мы приближаемся к разработке этого нормативного документа, который позволит ответить на вопрос, почему пакет асфальтобетонных слоев не может быть меньше определенной величины. Определяется эта величина составом и интенсивностью движения и необходимостью поглощения данным пакетом высокочастотной части динамического спектра воздействия автомобиля. Этот критерий, на мой взгляд, очень важен. Самую высокочастотную энергоемкую часть спектра динамического воздействия автомобилей должен поглотить асфальтобетон, так как он, обладая определенной сплошностью, содержит в себе асфальтовое вяжущее, ту дисперсную часть, в которой как в вязком веществе поглощаются эти частоты воздействия автомобиля. Что такое частота? Это некое воздействие, определяемое длиной волны. Мы должны поглотить ту часть спектра динамического, длины волн которого сопоставимы с толщиной пакета асфальтобетонных слоев. С уменьшением этой толщины существенная часть спектра опускается ниже, в те слои, которые данному энергетическому воздействию при длинных частотах сопротивляться не способны. А если еще дальше находится щебень, это будет означать существеннейшее превышение истирания материала и превращение его в каменную муку в течение 5–7 лет при сроке службы дорожной одежды 24 года. На эту тему тоже нет никаких рекомендаций, никаких критериев.
– Почему усталостные разрушения опаснее пластических?
– Учет усталостных разрушений и недопущение появления их очень важны. Усталостные трещины образуются на нижней грани последнего сверху слоя асфальтобетона в пакете асфальтобетонных слоев, поскольку именно эта грань испытывает максимальное растяжение. Следовательно, мы можем получить усталостные трещины на нижней грани последнего, третьего слоя. Процесс прорастания трещины вверх очень быстр. В течение полугода получим проросшую трещину, причем с каждым последующим слоем скорость ее образования будет выше, потому что все меньший массив асфальтобетона будет сопротивляться растягивающему напряжению, тем более концентратором напряжения всегда служили края. Таким образом, на поверхности покрытия появляются трещины, причем они могут быть и строго поперечные, и под углом, и продольные, и сетки трещин. Проблема даже не в том, что это создает дискомфорт при движении, при образовании сетки трещин быстро достигается фрагментация асфальтобетона верхнего слоя покрытия, в образующуюся трещину будет проникать влага, а в том, что нарушается сплошность пакета асфальтобетонных слоев, которые при этом кардинально меняют свою распределяющую способность на нижние слои. И нижние слои основания начинают испытывать те напряжения, на которые они по своей физике не рассчитаны. В результате мы резко снижаем ресурс нижележащих слоев, рабочий ресурс которых существенно превышает и 20, и 30 лет. Мы этот ресурс просто уничтожаем. Поэтому усталостные разрушения с точки зрения долговечности нежестких дорожных одежд имеют принципиальное значение.
Выход из этого положения очень простой. Нельзя говорить о неких вещах и явлениях до той поры, пока ты не управляешь ими. Ни колееобразование, ни усталостные разрушения сегодня в Российской Федерации нигде нормативно не определены и никто не управляетданным процессом, потому что управлять им можно только тогда, когда ты умеешь его рассчитывать, знаешь законы его образования.
Таким образом, надо срочно разрабатывать два новых критерия. Первый – это расчет нежестких дорожных одежд на их эксплуатационную долговечность, или надежность, что позволило бы рассчитывать накопления остаточных деформаций в виде образования поперечной неровности или пластической колейности в течение расчетного срока службы нежесткой дорожной одежды. Второй критерий – должен быть расчет нежестких дорожных одежд на накопление усталостных разрушений. До той поры, пока на стадии проектирования мы не будем получать два графика накопления остаточной деформации усталостных разрушений по годам жизненного цикла, не будем не только управлять данными процессами, но не сможем даже осмысленно констатировать сам факт существования этих проблем.
– Есть ли способ решения данных проблем? В каком направлении нужно двигаться?
– Государственная компания «Автодор» на протяжении последних пяти лет неоднократно заявляла на всех уровнях о том, что такие критерии необходимы. И более того, основные сложности при разработке данных критериев заключаются даже не в том, что мы должны признать несовершенство методов расчета дорожных одежд. Нам нужны новые критерии на уровень эксплуатационного состояния автомобильных дорог в процессе эксплуатации нежестких дорожных одежд. Самая большая проблема, которую предлагала взять на себя Государственная компания, это те методики, те знания, научные школы, которые могут реализовать и решить ее. Это методики расчета, разработка критериев, на основе которых методики будут работать. У нас существуют сегодня научные школы, которые не только в состоянии решить этот вопрос, но уже работают для Государственной компании «Автодор» по разрешению данных проблем. И я очень надеюсь, что к концу 2018 года эти критерии будут представлены для апробирования. Это позволит нам управлять теми процессами, о которых мы говорим, потому что сегодня даже у технической элиты дорожной отрасли нет четкого понимания того, что все проблемы с верхними слоями покрытия, включая повышенные межремонтные сроки, невозможно решить только верхним слоем износа. Есть интегральный совокупный показатель здоровья всей дорожной конструкции.
Свой взнос в образование пластической колеи или неровности вносит каждый элемент дорожной конструкции, включая земляное полотно. Ровность верхнего слоя нежесткой дорожной одежды должна начинаться с ровности верхних слоев земляного полотна, нижних подстилающих слоев, нижних асфальтобетонных слоев пакета, а ровность верхнего, замыкающего слоя является их интегральным, суммирующим показателем. Итак, все проблемы, с которыми сталкиваются водители на наших дорогах, это усталостные разрушения, колейность, возникающая в результате разрушения верхнего слоя, потому что все эти параметры не имеют не только критерии, но даже внутреннего понимания необходимости их учета.
– Какие факторы основные при определении долговечности дорожных одежд?
– Речь идет о накоплении. Если мы говорим о колейности, то вспомним, что вклад в нее вносят два фактора: накопление остаточной деформации в каждом элементе дорожной конструкции плюс разрушающее и истирающее воздействие колес автомобиля, для которых прежде всего важна структура верхнего замыкающего слоя. Для того чтобы управлять этими процессами, как я уже отметил, нужно создавать методики, которые учитывают накопление и образование остаточной пластической деформации в нежесткой дорожной одежде. Первостепенное значение для каждого элемента одежды имеют и влажность, и температура. Влажность, например, для грунта земляного полотна или песчано-гравийной смеси важна, потому что прочность земляного полотна прямо пропорциональна его плотности, а плотность обратно пропорциональна влажности. Влажность обязательно будет учитываться в этих критериях. Так и для асфальтобетона: при 20 °С он работает совершенно иным образом, нежели при 60 °С. Все эти факторы должны участвовать в методике расчета нежестких дорожных одежд на накопление остаточных деформаций. Равно как и усталость находится в существенной зависимости от влажности грунта земляного полотна, поскольку при переувлажнении несущая способность вообще теряется и асфальтобетон будет работать в существенно более жестких условиях, поскольку опереться ему практически не на что. Поэтому все эти факторы являются основными при определении долговечности дорожных одежд.
Работы по измерению параметров (глубины) колеи выполняют в теплый период года при отсутствии воды на поверхности дороги. Измерения могут выполняться как в составе общих работ по диагностике, так и самостоятельно.
Согласно ОДМД глубина колеи измеряется двумя способами:
Упрощенный способ измерения колеи осуществляют в такой последовательности:
До начала инструментальных измерений уточняют местоположение участков с колеей, намеченных в процессе предварительной оценки состояния дороги. Каждый из таких участков выделяют в самостоятельный и привязывают к километражу (начало и конец участка).
Самостоятельным считается такой участок, на котором параметры колеи примерно одинаковы. Протяженность такого участка может колебаться от 20 м до нескольких километров;
Самостоятельный участок разбивают на измерительные участки, длиной до 100 м (рис.10). На каждом измерительном участке выделяют 5 створов измерения на равном расстоянии один от другого (на 100-метровом измерительном участке через каждые 20 м), которым присваивают номера от 1 до 5. При этом последний створ предыдущего измерительного участка становится первым номером последнего створа и имеет номер 5/1.
Рис. 10. Схема самостоятельного и измерительного участков: L – длина самостоятельного участка, м; l – длина измерительного участка, м; a, a 1 – расстояние между створами измерения, м; 1, 2, 3, 4, 5/1 – номера створов измерения
Если общая длина самостоятельного участка не равна целому количеству измерительных участков по 100 м каждый, тогда выделяется дополнительный укороченный измерительный участок.
Измерения выполняют по внешней колее на всем протяжении оцениваемого участка, за исключением мест прерывания колеи.
Измерительное оборудование, применяемое при упрощенном способе измерений:
Рейка укороченная, длиной 2000±2 мм, на боковых гранях которой нанесена шкала, оцифрованная через 10 см;
Измерительный щуп, длиной 1000±2 мм, не считая держателя. Шкала щупа должна обеспечить измерения колеи глубиной до 30 см.
Последовательность измерения глубины колеи:
Укладывают рейку на выпоры внешней колеи (рис.11) а при отсутствии выпоров – на проезжую часть так, чтобы перекрыть измеряемую колею;
Устанавливают щуп вертикально и берут по нему один отсчет h к (с точностью до ±1 мм) в точке, соответствующей наибольшему углублению колеи в каждом створе.
Полученные измерением значения глубины колеи – расстояние по вертикали от дна колеи до опорной грани рейки (до гребня выпора) записывают в ведомость установленной формы (табл.9).
Если в створе измерения имеется дефект покрытия (выбоина, трещина и т.п.), створ измерения может быть перемещен вперед или назад на расстояние до 50 м, чтобы исключить влияние данного дефекта на считываемый параметр.
Рис. 11. Схема измерения глубины колеи, упрощенным методом
Таблица 9
Ведомость измерения глубины колеи по упрощенному способу
Участок дороги ________ Направление ___________
Номер полосы _________ Положение начала участка ______ Положение конца участка _____ Дата измерения _________
Обработка результатов измерения:
Анализируют результаты измерения в 5 створах измерительного участка, отбрасывают самую большую величину (в табл.8 значение 17 мм), а следующую за ней величину колеи в убывающем ряде принимают за расчетную на данном измерительном участке h к.и ;
Определяют расчетную глубину колеи h к.с для самостоятельного участка, как среднеарифметическую из всех значений расчетной глубины колеи на измерительных участках h к.и :
, (9)
где n – количество измерительных участков на данном самостоятельном участке
Оценку эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи производят по каждому самостоятельному участку. С этой целью расчетные значения глубины колеи h кс сопоставляют с допустимыми и предельно допустимыми величинами, представленными в табл.10.
Участки дороги с глубиной колеи h кс больше предельно допустимой (h кс > h к пр ) относятся к опасным для движения автомобилей и требуют немедленного устранения колеи.
Таблица 10
Шкала оценки состояния дорог по параметрам колеи,
измеренной по упрощенной методике
Значения допустимой и предельно допустимой глубины колеи определены из условия обеспечения безопасности движения на мокром покрытии со скоростью ниже расчетной на 25% - для допустимой колеи и на 50 % - для предельно допустимой глубины колеи, а также с учетом влияния колеи на условия очистки покрытия от снежных отложений и борьбы с зимней скользкостью.
Следует заметить, что требования к допустимой глубине колеи в разных странах существенно различаются: в Германии она должна составлять в первые 2 года эксплуатации автострады не более 2 мм ; в Швейцарии состояние покрытия оценивается как «хорошее» при hк ≤ 4 мм – при скорости более 80 км/ч и как «критическое» - при глубине колеи h к = 16-25 мм для той же скорости движения. Следовательно, вопрос о допустимой глубине колеи и степени ее влияния на дорожные условия и безопасность дважения нуждаются в глубоком научном обосновании.
3.3.3. Оценка прочности дорожных одежд
Прочность (несущая способность) дорожных одежд – способность сопротивляться развитию остаточных деформаций и разрушений под воздействием напряжений, возникающих в конструкции от расчетной нагрузки и влияния природных и климатических факторов.
В процессе эксплуатации дороги, под воздействием транспортных средств, погодно-климатических и других факторов прочность конструкции снижается, особенно при неблагоприятных гидрогеологических условиях, большой интенсивности движения и больших осевых нагрузках. Снижение прочности
конструкции, как правило, объясняется накоплением необратимых деформаций в каждом из слоев дорожной одежды и земляном полотне.
Несущая способность (прочность) дорожной конструкции оценивается фактической величиной упругого (обратимого) прогиба l ф под расчетной нагрузкой или модулем упругости Е ф .
Полевые испытания дорожных одежд нагрузкой состоят из линейных на каждом характерном участке дороги и испытаниях на контрольных точках . Оба вида полевых испытаний дорожной одежды рекомендуется осуществлять в расчетный период года.
Расчетным, считается наиболее неблагоприятный по условиям увлажнения период года в течение которого прочность дорожных конструкций достигает минимальных значений. Для северных и центральных районов Р.Ф. расчетный период совпадает со временем весеннего оттаивания грунта земляного полотна; в южных его начало совпадает с периодом выпадания – осенне-зимне-весенних осадков.
Продолжительность расчетного периода Т р , суток в районах с сезонным промерзанием грунта земляного полотна (II – III ДКЗ ) определяют по формуле
(10)
где h 0 – глубина промерзания земляного полотна, см;
а – среднесуточная скорость оттаивания грунта, равная 1–3 см/сут.
Испытания нагрузкой начинают с измерений фактического прогиба дорожной одежды на контрольных точках. Местоположение (адрес) точек уточняют в процессе линейных испытаний (после статистической обработки результатов измерений).