Методика диагностики дорожных одежд нежесткого типа по прочности в процессе детальной инструментальной оценки
1. Основные положения
1.1. Прочность дорожной одежды представляет собой один из важнейших показателей транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог. Снижение прочности связано с появлением остаточных деформаций дорожной одежды, вызывающих ухудшение ровности проезжей части, уменьшение средней скорости движения автомобилей; снижение безопасности движения, ухудшение условий движения.
1.2. Прочность дорожной одежды, ее сопротивляемость многократному динамическому воздействию нагрузок от движущихся автомобилей зависит от следующих факторов:
¾ общей жесткости дорожной одежды, характеризуемой ее модулем упругости или упругим прогибом под нагрузкой;
¾ прочности по сдвигу грунта земляного полотна и слабосвязных материалов конструктивных слоев;
¾ прочности на растяжение при изгибе слоев из монолитных материалов;
¾ прочности по сдвигу слоев из асфальтобетона.
Последний фактор непосредственно связан с качеством верхнего слоя дорожной одежды и на общую ее прочность влияет мало.
Общая прочность одежды, обеспечение которой требует наибольших затрат, связана с первыми тремя факторами.
1.3. Из трёх факторов, определяющих общую прочность одежды, указанных в п. 1.1.2, первый фактор (упругий прогиб или вычисляемый по его величине модуль упругости) имеет обобщающий характер, относительно просто поддается измерению, и его обычно применяют в качестве показателя прочности дорожной одежды при ее оценке в полевых условиях.
1.4. Дорожная одежда в процессе эксплуатации на перегонах подвержена, главным образом, воздействию динамических нагрузок от движущихся автомобилей; на остановках, пересечениях в одном уровне с автомобильными и железными дорогами характерно статическое, ограниченное несколькими минутами, действие нагрузок и действие автомобилей, движущихся с малой скоростью; на стоянках характерно статическое действие нагрузок, как правило, более 10 мин., а нередко в течение ряда часов.
1.5. Поскольку дорожная одежда под воздействием автомобильной нагрузки, не превышающей расчетную, работает главным образом в упруго-вязкой стадии, ее вертикальные перемещения (прогибы) с увеличением длительности нагружения возрастают. Соотношения между величинами прогибов при различной длительности нагружения зависят от вязких свойств грунта и слоев дорожной одежды, особенно содержащих органическое вяжущее.
1.6. В процессе испытаний дорожной одежды для оценки ее прочности измеряют упругий прогиб от расчетной нагрузки, вычисляют общий фактический модуль упругости Еф, применяя зависимость:
Еф
=
Па(МПа)
(1.1)
где Р ¾ среднее удельное давление, передаваемое испытательной нагрузкой, ПА (МПа);
D ¾ диаметр круга, равновеликого отпечатку площадки, передающий расчетную нагрузку, м;
l ¾ прогиб дорожной одежды, м;
m ¾ коэффициент Пуассона (m » 0,3).
1.7. Цель оценки прочности дорожных одежд состоит в получении объективных данных о ее тактической прочности, соответствии этой прочности условиям движения и получении объективных данных для научно-обоснованного планирования ремонтных мероприятий.
1.8. Оценка прочности дорожной одежды осуществляется следующим образом:
¾ предварительное визуальное обследование дорожной одежды на всем ее протяжении для выявления участков, требующих детального инструментального испытания прочности (см. приложение 4);
¾ на выявленных участках, требующих детальных испытаний, проанализировать результаты инструментальных измерений ровности (см. приложение 3);
¾ участки, на которых визуальная оценка прочности дает неудовлетворительный результат и измеренный показатель ровности выходит за допустимые пределы, необходимо в обязательном порядке произвести инструментальные измерения прочности.
Результатом инструментальной оценки прочности должны быть следующие показатели ¾ средние расчетные модули упругости по каждому участку, коэффициенты вариации модулей упругости, характеризующие однородность дорожной одежды по прочности. При необходимости разрабатывают рекомендации по усилению дорожной одежды.