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 h_к (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 h_к.и;

- определяют расчетную глубину колеи h_к.с для самостоятельного участка, как среднеарифметическую из всех значений расчетной глубины колеи на измерительных участках h_к.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 h_кс сопоставляют с допустимыми и предельно допустимыми величинами, представленными в табл.10.

Участки дороги с глубиной колеи h_кс больше предельно допустимой (h_кс > h_{к 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 h_к = 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 l_ф под расчетной нагрузкой или модулем упругости Е_ф.

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 Т_р, 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).