На контрольных точках испытание начинают несколько раньше, чем линейные, т.е. в самом начале расчетного периода. Для районов с сезонным промерзанием грунта земляного полотна начало расчетного периода zн можно ориентировочно относить к дате перехода температуры воздуха весной через +5 С°, которую принимают по климатологическому справочнику. В этих районах ориентировочная продолжительность периода (в сутках)

, (10)

где

h0

глубина промерзания грунта полотна (II, III дорожно-климатические зоны), см;

a

среднесуточная скорость оттаивания полотна, равная от 1 до 3 см/сут, рассчитываемая по скорости опускания изотермы льдообразования (ориентировочно нулевой изотермы), приведенной в климатологических справочниках, см./сут.

Дата окончания расчетного периода

zок = zн + Tp, (11)

В южных районах, где расчетный период наибольшего ослабления одежды совпадает с зимой, испытания на контрольных точках начинают с наступлением устойчивой влажной погоды в сочетании с низкими (для конкретного района) температурами.

Для получения данных об особенностях суточного изменения прогиба (модуля упругости) дорожной одежды, связанного с изменением температуры покрытия, на каждой контрольной точке должно быть проведено по два испытания в день — в первой и во второй половине дня. При испытаниях фиксируют температуру Т асфальтобетонного покрытия на глубине 3-5 см.

Когда по результатам испытаний на контрольных точках станет видна общая тенденция увеличения изо дня в день прогиба покрытия, следует начинать линейные испытания. Характерный участок линейных испытаний должен быть разделен на отрезки длиной примерно по 1000 м. На каждом отрезке нужно провести по 20 измерений, что обеспечит достаточную точность результатов испытаний для большинства практических случаев. Если на коротких отрезках (менее 100 м) отмечено резкое снижение прочности (густая сетка трещин, просадка и т. п.), то необходимо провести не менее 15 уточняющих испытаний в точках, расположенных на равных расстояниях одна от другой.

На дорогах с разделительной полосой испытания проводят аналогично — по внешним полосам наката каждой из проезжих частей.

В период проведения линейных испытаний продолжают и испытания на контрольных точках, пока не станет видна тенденция стабилизации прочности дорожной одежды. Обычно общая длительность испытаний на контрольных точках составляет 30—35 дней.

При проведении испытаний динамическими установками УДН, УДН-Н, УДН-НК кратковременное нагружение дорожной одежды производят с помощью падающего груза (см. рис. 15), сбрасывая его с высоты Н, установленной в соответствии с формулой (7). Эта высота обеспечивает возникновение кратковременного усилия, соответствующего нагрузке на заднее колесо автомобиля группы А (Qд = Н). Величину Н уточняют при тарировке амортизирующего устройства до начала испытаний.

Оборудование высокой производительности для измерения прогиба и кривой чаши прогиба в процессе движения автомобиля целесообразно использовать только при линейных испытаниях.

Обработка результатов ежедневных испытаний (по несколько тысяч каждый день) при работе с оборудованием, основная часть которого — вибрационный комплекс, практически возможна только с применением ЭВМ.

При испытаниях с помощью УНК на каждом километре записывают 125 измерений при движении со скоростью v =4—8 км/ч. В случае необходимости на ленте самописца можно получить любое меньшее число измерений.

Перед испытанием аппаратуру тарируют. На испытуемом маршруте выбирают участок длиною 20—30 м и производят 2—4 пробных (повторных) проезда УНК с постоянной скоростью v, равной например, 5 км/ч. Точки на покрытии, где ложится металлическая пластина, фиксируют мелом. Вычисляют среднее значение сигнала на тарировочном участке, соответствующее средней кривизне линии прогибов, эквивалентной прочности одежды на испытуемом участке.

В фиксированных точках измеряют 5—7 раз прогиб под груженым колесом движущегося со скоростью 20—30 км/ч автомобиля КрАЗ и вычисляют среднее значение эквивалентного модуля на тарировочном участке и тарировочный коэффициент

. (12)

В дальнейшем при проезде со скоростью v эквивалентный модуль одежды

. (13)

где аi – измеренный сигнал при скорости v1.

Рис. 16. Зависимость температурного коэффициента K0 от температуры Т асфальтобетонного покрытия в момент испытания.

Цифры на кривых – суммарная толщина асфальтобетонных слоев конструкции. Штриховыми кривыми показаны данные для испытаний под колесом автомобиля, сплошными – под жестким штампом.

При существенном изменении конструктивных слоев одежды необходима новая тарировка.

Обработка результатов испытаний. Время испытаний конструкций на контрольной точке, а также на характерном участке не совпадает со временем, когда температура слоев, содержащих органическое вяжущее, равна расчетной, т. е. +10° С. Поэтому измеренные прогибы l следует приводить к сопоставимому по температуре виду lc

lc =lK0, (14)

где

l

измеренный прогиб;

K0

температурный коэффициент, принимаемый по графику (рис. 16).

Так как время проведения линейных испытаний в отдельных местах характерных участков обычно тоже не совпадает по времени наибольшей потери прочности конструкцией в расчетный период, то результаты и этих испытаний также следует приводить к сопоставимому виду. Такую корректировку выполняют с помощью графика изменения прогиба конструкции во

времени (график «прогиб — время»), построенного по результатам ежедневных измерений прогиба на контрольной точке, приведенных к сопоставимому виду по температуре.Приведенный к сопоставимому виду прогиб покрытия на характерном участке линейных испытаний

(15)

где

средние значения прогибов покрытия по данным измерения прогибов соответственно в различных местах j по протяженности характерного участка, выполненный в i-й день расчетного периода и на контрольной точке в разные дни всего расчетного периода, приведенных к сопоставимому виду по температуре ();

средние квадратические отклонения прогибов соответственно для характерного участка и для контрольной точки;

tji, tk

коэффициенты нормированных отклонений, значения которых принимают для заданного уровня проектной надежности усиленной конструкции (табл. 28) и числа испытаний соответственно на характерном участке и на контрольной точке;

lki

измеренный на контрольной точке прогиб в і-й день, т.е. в день линейных испытаний на характерном участке;

i

порядковый номер дня от начала расчетного периода;

j

порядковый номер места испытаний на характерном участке.

Величины l, , t определяют по общеизвестным методам статистики. Приведенные к сопоставимому виду фактические значения модулей упругости дорожной одежды (в мегапаскалях)

, (16)

где

Kq

коэффициент, зависящий от характера передачи нагрузки на покрытие; так при испытании с помощью жесткого штампа Kq = 0,25, а c помощью спаренного колеса и прогибомеров — Kq 0,6;

p

давление на покрытие, МПа;

D

диаметр круга, эквивалентного следу колеса;

коэффициент Пуассона (=0,30).

Если дорожные одежды испытаны автомобилями, весовые параметры которых значительно отличаются от параметров нагрузки группы А, то для нагрузки группы А фактические модули упругости конструкции

, (17)

где

Еj

фактический модуль упругости конструкции, определенный для случая испытания нерасчетной нагрузкой;

Dj

диаметр круга, равновеликого площади отпечатка протектора колеса нерасчетной нагрузки.

Фиксация результатов испытаний кратковременной нагрузкой в зависимости от примененной аппаратуры может быть осуществлена: а) в графической (аналоговой) форме в виде кривой, воспроизводящей в определенном масштабе изменение вертикальной деформации одежды во времени; б) в цифровом виде при наличии в комплекте аппаратуры цифропечатающего устройства или цифрового электронного индикатора, высвечивающего значения прогиба на панели; в) на магнитной пленке, главным образом, в случае применения оборудования высокой производительности.

При расшифровке записи в графической форме измеряют высоту всплеска деформации lизм, а затем определяют фактическую деформацию

lф = lизм /mизм, (18)

где

mизм

масштаб записи измеренной деформации.

При пользовании вибрографами масштаб записи должен быть не менее 6. При малом размере графической записи следует применять лупу или специальный микроскоп со шкалой

Таблица 28

n-1

Нормированное отклонение t для уровня проектной надежности

n-1

Нормированное отклонение t для уровня проектной надежности

0,85

0,90

0,95

0,98

0,99

0,85

0,90

0,95

0,98

0,99

2

1,34

1,89

2,92

4,87

6,96

12

1,08

1,36

1,78

2,33

2,68

3

1,25

1,64

2,35

3,45

4,54

13

1,08

1,35

1,77

2,30

2,65

4

1,19

1,53

2,13

3,02

3,75

14

1,08

1,34

1,76

2,28

2,62

5

1,16

1,48

2,01

2,74

3,36

15

1,07

1,34

1,75

2,27

2,60

6

1,13

1,44

1,94

2,63

3,14

16

1,07

1,34

1,75

2,26

2,58

7

1,12

1,41

1,90

2,54

3,00

17

1,07

1,33

1,74

2,25

2,57

8

1,11

1,40

1,86

2,49

2,90

18

1,07

1,33

1,73

2,24

2,55

9

1,10

1,38

1,83

2,44

2,82

19

1,07

1,33

1,73

2,23

2,54

10

1,10

1,37

1,81

2,40

2,76

20

1,06

1,32

1,72

2,22

2,53

11

1,09

1,36

1,80

2,36

2,72

25

1,06

1,32

1,71

2,19

2,49

Примечание. n – число опытов или измерений

типа ИПБ-2. При цифропечатающем устройстве lизм дается в цифрах, что упрощает обработку. То же относится к случаю использования цифрового электронного индикатора.