Измерение параметров и глубины колеи
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 [25] глубина колеи измеряется двумя способами:
- упрощенным, рекомендуемым для использования в процессе общей диагностики состояния дорог с целью предварительной оценки характера колееобразования, назначения вида работ и определения их объемов;
- методом вертикальных отметок, рекомендуемым для детальной оценки характера колееобразования и разработки проектно-сметной документации по устранению колеи.
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, a1 – 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 hк (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
[ОД МД]
Участок дороги ________ Направление ___________
Номер полосы _________ Положение начала участка ______ Положение конца участка _____ Дата измерения _________
| Номер самостоя-тельного участка | Привязка к киломе-тражу и протяжен-ность | Длина измери-тельного участка 1, м | Глубина колеи по створам | Расчетная глубина колеи hкн, мм | Средняя расчетная глубина колеи hкн, мм | |
| Номер створа | Глубина колеи | |||||
| От км 20+150 до км 20+380 L = 230 м | 12,7 | |||||
| 5/1 | ||||||
| 5/1 | ||||||
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 hк.и;
- определяют расчетную глубину колеи hк.с для самостоятельного участка, как среднеарифметическую из всех значений расчетной глубины колеи на измерительных участках hк.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 hкс сопоставляют с допустимыми и предельно допустимыми величинами, представленными в табл.10.
Участки дороги с глубиной колеи hкс больше предельно допустимой (hкс > hк 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
| Расчетная скорость движения, км/ч | Глубина колеи, мм | |
| допустимая | предельно допустимая | |
| > 120 | ||
| 60 и менее |
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 hк = 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 lф под расчетной нагрузкой или модулем упругости Еф.
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 Тр , суток в районах с сезонным промерзанием грунта земляного полотна (II – III ДКЗ) определяют по формуле
(10)
где h0 – 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).