Рис. 2.1. Порядок обследования дорожных конструкций с нежесткими покрытиями для оценки и улучшения их состояния:
Е — модуль упругости грунта, МПа;
?? — угол внутреннего трения;
С — сцепление в грунте, МПа
2.1.3. В процессе подготовки к детальным обследованиям изучают техническую документацию, данные о фактическом состоянии покрытия и назначают границы характерных участков.
2.1.4. При детальном обследовании выполняют полевые испытания дорожных конструкций на характерных участках для оценки прочности конструкций и назначения мер по улучшению их состояния.
2.2. Предварительное обследование дорожных покрытий
2.2.1. Предварительное обследование начинают не ранее, чем за год до проведения полевых испытаний дорожных конструкций.
2.2.2. Вид и количество дефектов на дорожном покрытии устанавливают на основе визуальной оценки. Все дефекты, обнаруженные на покрытии, подразделяют на виды в соответствии с характерными особенностями (табл. 2.1). Устанавливают границы их распространения и полученные результаты представляют в следующей форме.
|
№ п/п |
Характерные участки по видам дефектов в порядке их |
Границы участков с определенным состоянием поверхности покрытия по видам дефектов |
|
|
|
расположения вдоль дороги |
начало (км+м) |
конец (км+м) |
|
|
|
|
|
2.2.3. В отдельных случаях, когда на обследуемых участках покрытия произвольно чередуются несколько сменяющих друг друга дефектов с небольшими зонами распространения, встречаются трудности с описанием состояния участков по виду дефектов.
В таких случаях необходимо давать комплексное описание состояния покрытия с выделением того вида дефекта, который наиболее характерен для рассматриваемого участка.
Пример комплексного описания состояния дорожного покрытия по видам дефектов.
1. На участке покрытия замечены трещины: редкие, частые, сетка. Наиболее распространены частые. Редкие трещины и сетка их занимают небольшие зоны, однако первые встречаются чаще. В этом случае формулировка комплексного описания трещин ?? частые, местами редкие, сетка трещин.
2. На участке покрытия замечены отдельные и редкие трещины, выбоины. На участке преобладают отдельные трещины. Выбоины занимают небольшие, редко встречающиеся зоны. В этом случае формулировка комплексного описания ?? отдельные и редкие трещины, местами выбоины.
Таблица 2.1
|
Вид дефекта |
Характерные особенности дефекта покрытия проезжей части |
|
Трещины: одиночные |
Трещины произвольного очертания и направления относительно оси дороги. Обычно расположены друг от друга на значительном удалении, без соблюдения какой-либо закономерности |
|
отдельные |
Поперечные трещины, расположенные примерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Расстояние между соседними трещинами — не менее 10 м |
|
редкие |
Поперечные и косые трещины (нередко с ответвлениями), не связанные между собой. Среднее расстояние между соседними трещинами — 4 - 10 м |
|
частые |
Поперечные и косые трещины с ответвлениями, иногда связанные между собой, но, как правило, не образующие замкнутых фигур. Среднее расстояние между соседними трещинами — 1 - 4 м |
|
сетка |
Трещины образуют четырехугольники с расстоянием между противоположными сторонами менее 1 м |
|
Келейность |
Плавное искажение поперечного профиля покрытия, локализованное вдоль полос наката. На покрытиях, устроенных с применением вяжущих, нередко сопровождается продольными трещинами и сеткой трещин |
|
Просадки |
Резкое искажение профиля покрытия, имеющее вид впадины с округлыми краями. На покрытиях, устроенных с применением вяжущих, просадки сопровождаются сеткой трещин, нередко охватывающей также и зоны покрытия, непосредственно к ним прилегающие |
|
Проломы |
Полное разрушение дорожной одежды на всю ее толщину с резким искажением профиля покрытия. На покрытиях, устроенных с применением вяжущих, сопровождаются сеткой трещин в зонах покрытия к ним прилегающих |
|
Выкрашивание и шелушение |
Поверхностные разрушения покрытия за счет потери отдельных зерен минерального материала и отслаивания вяжущего |
|
Выбоины |
Местные разрушения дорожного покрытия, имеющие вид углублений с резко выраженными краями |
|
Волны |
Закономерное чередование (через 0,5 - 2,0 м) на покрытии впадин и гребней, в поперечном направлении по отношению к продольной оси дороги |
|
Сдвиги |
Смещение покрытия «наблюдающееся обычно на крутых спусках, в местах остановок и торможения автомобилей. Иногда в местах сдвига наблюдаются разрывы покрытия |
|
Открытые пучины и пучиноопасные места |
Сетка трещин на покрытии с выдавливанием грунта на поверхность, взбугривание покрытия с сеткой трещин, зыбь покрытия под колесом автомобиля |
2.3 Подготовка к детальному обследованию
2.3.1. Подготовку к детальному обследованию проводят одновременно с предварительным обследованием дорожных покрытий или непосредственно после проведения визуального обследования.
2.3.2. На первом этапе работ анализируют:
продольный профиль и план трассы (проектная и исполнительная документация);
условия строительства (реконструкции) дороги, т.е. погодно-климатические условия в момент возведения земляного полотна и устройства конструктивных слоев дорожных одежд, технологию производства работ на всех этапах устройства земляного полотна и дорожных одежд (журналы производства работ);
мероприятия по содержанию дороги и данные о времени проведения ремонтных работ, виды ремонтов с указанием состояния дорожной одежды перед ремонтом, объем и технологию выполненных работ, качество работ и применявшихся материалов, погодно-климатические условия при производстве ремонтных работ (паспорт, акты приемки работ, журналы производства ремонтных работ и т.д.);
данные учета состава и интенсивности движения автомобилей за весь период эксплуатации, предшествующей обследованию (сводные ведомости по учету движения);
данные о фактическом состоянии покрытия и результаты ранее проведенных обследований (отчеты по оценке прочности дорожной одежды, дефектные ведомости, отчеты о весенних и осенних осмотрах дороги и т.д.).
2.3.3. Данные анализа технической документации и дефектных ведомостей (см. п. 2.2.3) используют для назначения характерных участков в пределах перегонов, требующих детальных обследований.
2.3.4. За характерный принимают участок, отличающийся от соседних хотя бы одним из признаков: конструкцией дорожной одежды, грунтом земляного полотна и типом его поперечного профиля, типом местности по условиям увлажнения, технологией устройства одежды и качеством применявшихся при этом материалов, интенсивностью движения, приведенной к интенсивности движения расчетного автомобиля, состоянием покрытия по видам дефектов.
2.3.5. Нахождение границ характерных участков производят с помощью сводной ведомости (рис. 2.2). При этом необходимо, чтобы длина характерного участка была не менее 500 м.
2.3.6. При определении границ характерных участков смежные участки могут быть объединены при прочих равных условиях, если:
расчетные (проектные) модули упругости дорожных конструкций отличаются не более чем на 5%;
требуемые модули упругости конструкций, определенные по фактическим интенсивностям расчетного движения при соблюдении первого условия, отличаются между собой не больше ??5%.
2.4. Испытание дорожных одежд нагрузкой
(детальное обследование)
2.4.1. Полевые испытания дорожных конструкций проводят в расчетный и нерасчетный периоды года при условии обеспечения требований п. 1.6.
2.4.2. Полевые испытания следует начинать с испытания дорожных конструкций на контрольных точках. На каждом характерном участке (см. п. 2.3.4) выбирают одну контрольную точку в таком месте на покрытии, где состояние его по видам дефектов является характерным для данного участка. Если в пределах характерного участка развито несколько видов дефектов, занимающих примерно одинаковые площади, то контрольную точку надо располагать в пределах минимальных высот насыпи на участке или в зоне распространения дефекта, соответствующего худшему состоянию покрытия. Контрольные точки следует располагать на ближайшей к кромке покрытия полосе наката.
|
Километры |
|
|||
|
Конструкция дорожной одежд |
|
|
|
|
|
Грунт земляного полотна |
Суглинок тяжелый |
Супесь |
||
|
Тип местности по условиям увлажнения |
Тип I |
Тип II |
||
|
Приведенная интенсивность движения |
Учетный пункт № 2 630 авт./сут |
Учетный пункт № 3 900 авт./сут |
||
|
Состояние покрытия по видам дефектов |
Частые трещины |
Редкие трещины, местами отдельные трещины и выбоины |
Отдельные и редкие трещины |
|
|
Характерные участки и расположение контрольных точек |
км 28+070 1,2 м |
км 32 1,2 м |
км 36+520 1,2 м |
км 41+000 1,4 м |
Рис. 2.2. Пример сводной ведомости результатов визуальной оценки состояния проезжей части и анализа документальных данных о дороге
АБМЗ — асфальтобетон мелкозернистый; ЧЩ — черный щебень
Расположение контрольной точки уточняется в процессе проведения детальных обследований
Местоположение контрольной точки должно быть уточнено в ходе проведения линейных испытаний после статистической обработки полученных результатов, когда прогиб на данной контрольной точке отличается более чем на 10% от прогиба, соответствующего допускаемому проценту деформированной поверхности покрытия на обследуемом характерном участке. Место расположения контрольной точки должно быть отмечено на покрытии яркой водостойкой краской в виде прямоугольника размером 10??20 см, вытянутом в продольном направлении. Координаты привязки следует указать в сводной ведомости (см. последнюю строку рис. 2.1; числитель — расстояние от контрольной точки километрового столба, знаменатель — расстояние от контрольной точки до кромки покрытия).
2.4.3. Контрольные испытания осуществляют методом статического нагружения колесом автомобиля. Для испытаний применяют грузовой двухосный автомобиль, у которого нагрузка на заднее колесо в пределах 30 - 50 кН, давление воздуха в шинах — 0,50 - 0,55 МПа. Шины задних колес автомобиля должны иметь дорожный тип рисунка протектора и быть в хорошем состоянии.
Если испытание дорожных конструкций проведено автомобилем, весовые параметры которого отличаются от параметров нагрузки группы А (прил. 5), то приведение результатов испытаний к этой нагрузке осуществляют по формуле, справедливой при значении коэффициента Пуассона дорожной конструкции ?? = 0,3:
, (2.1)
где — модуль упругости дорожной конструкции при воздействии нагрузки группы А, МПа;
— коэффициент, равный 0,36 МПа??см/кН;
Qк — нагрузка на колесо используемого автомобиля, кН;
l — величина измеренного обратимого прогиба, см.
Нагрузку на колесо проверяют с помощью переносных гидравлических или других весов, обеспечивающих точность взвешивания до 0,5 кН (прил. 1).
В случае отсутствия переносных весов можно определить нагрузки на колесо автомобиля взвешиванием на автомобильных весах предприятий. Автомобиль заезжает на платформу только задней осью. Искомую нагрузку определяют делением пополам получаемого результата.
Для измерения обратимых прогибов используют длиннобазовый рычажный прогибомер (прил. 2). Допускают использование других приборов, обеспечивающих измерение прогибов с точностью не менее ?? 0,02 мм. При соответствующем технико-экономическом обосновании испытание на контрольных точках может быть проведено методом кратковременного нагружения.
2.4.4. Линейные испытания дорожных одежд проводят высокопроизводительным методом кратковременного нагружения установкой динамического нагружения типа УДН-НК конструкции МАДИ (см. прил. 2).
При соответствующем технико-экономическом обосновании возможно использование других средств кратковременного нагружения, обеспечивающих время действия нагрузки Т* ?? 0,02 сек и точность измерения прогибов не менее 5%. При отсутствии установок динамического нагружения можно также применять метод статического нагружения колесом автомобиля (состав и оснащение бригады для проведения испытаний даны в прил. 3).
2.4.5. При одновременном использовании методов статического и кратковременного нагружения проводят тарировочные испытания с целью приведения результатов линейных испытаний к сопоставимому виду. Эти испытания проводят последовательно методами статического и кратковременного нагружения на трех характерных для обследуемой дороги участках (длиной не менее 500 м каждый), различающихся состоянием покрытия. На каждом характерном участке испытывают не менее 30 равномерно расположенных вдоль дороги точек обоими методами. По значениям фактических прогибов lф характерных участков (прил. 6) строят график регрессионной зависимости между статическими и динамическими прогибами. При этом необходимо учитывать, что при испытании дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями толщиной 5 - 20 см, устроенными на щебеночном основании 12 - 30 см, булыжной мостовой, щебне и грунте, обработанными цементом (толщиной 15 - 20 см), с нижними слоями из песка до 50 см, уложенными на земляное полотно из песчаного, супесчаного и суглинистого грунтов во II - III дорожно-климатических зонах РСФСР, имеет место единая регрессионная зависимость:
