 |
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 (Еср), определяют с учетом длительности различных состояний в расчетный период года:
, (3.1)
, (3.2)
где A и B - эмпирические коэффициенты, зависящие от типов покрытия, расчетной нагрузки, а также грунтово-гидрологических и погодно-климатических факторов (см. п.4.2);
m - количество расчетных состояний дорожной конструкции в расчетный период года;
- продолжительность состояния дорожной конструкции с модулем (Ei) в расчетный период (определяют по графику "прогиб - время"), сут;
Ei - модуль упругости дорожной конструкции на контрольной точке в рассматриваемый момент времени, МПа.
Например, на рис.3.1 для состояния дорожной конструкции, характеризуемого модулем упругости E 1, 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; E 1, E 2 и т.д. - модули упругости при различных расчетных состояниях дорожной конструкции
Модули упругости (Ei) рассчитывают по величинам прогибов (
), измеренных на контрольной точке в соответствии с (2.3):
. (3.3)
3.1.3. Для определения величины (Ecp) по формуле (3.1) необходимо знать границы расчетного периода (Tp). Эти границы1 определены условием
_________________
1 При отсутствии необходимых данных среднее значение расчетного периода (Tp) для II и III дорожно-климатических зон допускается принимать равным 25 суткам.
, (3.4)
где ET - максимальный модуль упругости дорожной конструкции, при котором еще требуется учет воздействия фактического движения на дороге, МПа (см. рис.3.1);
ETP - требуемый по условиям движения модуль упругости дорожной конструкции, определяемый с использованием формул, учитывающих снижение несущей способности конструкций во времени, МПа (см. раздел 4.2);
NФ - приведенная к расчетной нагрузке фактическая интенсивность движения на полосу на момент проведения полевых испытаний, авт./cyт:
, (3.5)
где N - интенсивность движения транспортного потока на полосу в момент испытания дорожной конструкции, авт./сут (рассчитывают по прил.5);
w- количество типов автомобилей в транспортном потоке;
a j - коэффициент приведения рассматриваемого типа автомобиля к расчетной нагрузке (см. прил.1);
Pj - доля j -гo 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 N * - суммарная интенсивность движения транспортного потока на дороге, авт./сут (определяют по прил.5);
fn - коэффициент, учитывающий количество полос движения на обследуемой дороге (определяют по табл.3.1).
|
|
|
Таблица 3.1
| Число полос движения | |||||
| fn | 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 (ℓф), 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 (ℓф) используют для расчета фактических модулей упругости дорожной конструкции на каждом характерном участке. Расчеты выполняют по формуле (2.3), заменяя (ℓ) на (ℓф) и (ЕА) на (Еф):
. (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 (W) на обследуемых участках (см. п.2.4.9).
|
|
|
Сопоставляя графики "прогиб - время" и "влажность - время", определяют относительную влажность грунта земляного полотна (W) на характерном участке, соответствующую типичному для всего расчетного периода состоянию дорожной одежды. Для этого находят значения влажности (Wi), соответствующие по времени точкам пересечения линии, характеризующей типичное состояние дорожной одежды (ℓф), с графиком "прогиб - время". Величину (W) определяют как среднее значение из (Wi). Полученную влажность (W) сравнивают с влажностью грунтов расчетного года (Wp). 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
| Показатель Тип грунта | Влажность грунта в расчетном году (Wp) |
| Супесь легкая, песок пылеватый | 0,76 |
| Суглинок пылеватый, суглинок легкий, глина | 0,86 |
Фактические значения модулей упругости (Еф), рассчитанных по формуле (3.8), в случаях различия влажностей (W) и (Wp) корректируют в следующей последовательности, используя приложение 2 ОДН 218.046-01 и номограмму приложения 6:
- определяют модули упругости грунтов земляного полотна (Eo) и (Ep), соответствующие значениям влажности (W) и (Wp);
- находят средний модуль упругости слоев дорожной одежды (EC) с помощью номограммы для послойного расчета по известным фактическим модулям упругости дорожной конструкции (Еф), толщине дорожной одежды и модулям упругости грунта земляного полотна (Ео) при характерном состоянии конструкции.
- определяют по номограмме для послойного расчета при известных (ЕС) и (Ер) 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 (приложение 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 (Етр). 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; Е - модуль упругости дорожной конструкции; 4 - эпюра приведенных фактических модулей упругости ()
|
|
|
