Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Лугов Сергей Владимирович

Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием
<
Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лугов Сергей Владимирович. Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием : Дис. ... канд. техн. наук : 05.23.11 : Москва, 2004 267 c. РГБ ОД, 61:04-5/2518

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Состояние вопроса. Цель и Задачи исследования 9

1.1. Причины образования колеи, ее влияние на потребительские свойства автомобильной дороги и работоспособность дорожной одежды . 9

1.2. Анализ зарубежных и отечественных методов расчета и прогнозирования остаточных деформаций в дорожной конструкции . 13'

1.3. Анализ приближенных методов решения задач теории пластичности. 38

1.4. Выводы, цель и задачи исследования.,... 44

ГЛАВА 2. Теоретическое обоснование расчетной модели для прогнозирования общей глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями 4 6

2.1. Предпосылки для решения поставленной задачи 46

2.2. Определение составляющей глубины колеи за счет накопления остаточных деформаций в грунте земляного полотна . 55

2.3. Определение составляющей глубины колеи за счет структурных разрушений в щебеночных и гравийных слоях оснований. 61

2.4. Определение составляющей глубины колеи за счет накопления остаточных деформаций в песчаных слоях и слоях основания из грунтов укрепленных неорганическим вяжущим 72

2.5. Определение составляющей: глубины колеи за счет накопления остаточных деформаций в асфальтобетонных слоях. .75

2.6. Основные выводы по главе 2 ...86

ГЛАВА 3. Исследование и обоснование основных показателей, влияющих на процесс колееобраэования В8

3.1. Продолжительность единичного приложения транспортной нагрузки .., 88

3.2. Модель образования выпоров и учет распределения движения по ширине проезжей части .96

3.3. Влияние поперечного и продольного уклонов

на. величину расчетной нагрузки , 103

3.4. Влажность грунта земляного полотна.. ...109

3.5. Динамический модуль упругости

асфальтобетона 116

3.6. Кинетические характеристики асфальтобетона. 119

3.7. Основные выводы по главе 3 122

ГЛАВА 4 Экспериментальные исследования 123

4.1. Основные положения методики экспериментальных исследований . 124

4.2. Экспериментальные исследования параметров колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями . .126

4.3. Экспериментальные исследования характеристик транспортного потока 136

4.4. Удельное давление от колеса. 144

4.5. Результаты ранее проведенных экспериментальных исследований и сопоставление экспериментальных

данных с теоретическими зависимостями. 148

4.6. Основные выводы по главе 4 ...157

ГЛАВА 5. Практические рекомендации по расчету общей глубины колеи и технико-экономическое обоснование методики 158

5.1. Общие положения методики 158

5.2. Методика расчета общей глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями 167

5.3. Технико-экономическое обоснование методики 181

5.4. Основные выводы по главе 5 186

Общие выводы по работе. 187

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы. Проблема колееобразования на проезжей части автомобильных и городских дорог стала в последнее время актуальной для дорожной отрасли нашей страны и многих зарубежных стран. Особенно серьезное обострение в России проблема получила в последние 10...15. лет (рис). Отечественные и зарубежные специалисты сходятся во мнении, что колея (неровность в поперечном направлении) отрицательно влияет на транспортно-эксплуатационное состояние дороги. Недоучет фактора поперечной ровности при оценке этого состояния может привести к завышению обобщенного показателя качества автомобильной дороги..

Опыт эксплуатации автомобильных дорог и. полевые исследования показывают, что накопление остаточных деформаций и колееобразование могут иметь место на. дорожных одеждах различных типов, включая одежды с жесткими слоями..

К настоящему времени разработано значительное количество расчетных моделей, позволяющих в той или иной степени точно описать процесс накопления остаточных деформаций и их образования. Многие из известных к настоящему моменту работ касаются, как правило, одного из конструктивных слоев покрытия,. основания или грунта земляного полотна. Большинство методик требуют значительного объема лабораторных и/или полевых испытаний, затрудняющих их практическое применение. Некоторые из упрощенных отечественных и зарубежных методов не достаточно обоснованы с физической точки зрения, т.к. носят чисто эмпирический характер,. а,. следовательно, область их применения- остается: неясной из-за небольшого числа входных расчетных показателей, являющихся основными для условий в которых получены соответствующие уравнения. Другие разработки напротив

представляются чрезвычайно сложными для применения. В их основу положены фундаментальные физико-математические модели с большим числом расчетных параметров, определение которых зачастую не представляется возможным, а решение задачи требует значительных ресурсов памяти ЭВМ.

О К

S -

X и

о

J— , ^^ і _l_ » ( І І 1

годы

Рис. Увеличение протяженности участков с колеей на автомобильных дорогах России по данным Росавтодора

Учитывая сказанное, особый практический интерес может
представлять методика, предназначенная для послойного
расчета общей глубины колеи в зависимости от прочностных
и деформативных свойств материалов, принятых при
проектировании одежды. На стадии эксплуатации применение
данной методики возможно для прогноза динамики развития
колееобразования, определения сроков службы с учетом
данных по оценке прочности и снижения прочностных и
деформативных свойств материалов. На стадии

конструирования дорожной одежды подобная методика может служить в качестве поверочного расчета по критерию "колееобразование" и позволит в процессе эксплуатации не допустить или ограничить допустимым пределом общую-

глубину колеи и, следовательно, вообще остаточную деформацию.

Цель диссертации является разработка основных положений методики расчета глубины колеи на дорожных, одеждах, с асфальтобетонными покрытиями.

Научная новизна состоит в том, что на основе теоретических и экспериментальных исследований получена математическая модель для послойного расчета дорожной конструкции на накопление остаточных деформаций с использованием обоснованных расчетных показателей, отличающаяся тем, что общая глубина, колеи определяется путем послойного суммирования остаточных деформаций в земляном полотне и всех слоях дорожной одежды, а также с учетом высоты гребней выпоров.

Практическая ценность заключается в возможности-, прогнозирования образования общей глубины колеи и динамики ее нарастания на стадиях проектирования или эксплуатации дорожной одежды с использованием: нормированных расчетных показателей, применяемых как при расчете дорожных одежд, так и при проектировании составов смесей, а также дополнительных показателей,, обоснованных в данной работе. При этом лабораторные и полевые испытания, необходимые для определения физико-механических характеристик используемых материалов не являются обязательными (в. зависимости от целей и требуемой точности).

Реализация работы. Основные результаты проведенных исследований включены в Отраслевой дорожный методический документ «Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах», утвержденный' распоряжением Росавтодора №ОС-556-р от 24.06.2002 и «Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог» ОДН 218.0.006-2002, утвержденные распоряжением Росавтодора. №ИС-840~р от 3.10.2002..

Апробация: работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 59-й (2001 г. ), 60-й {2002 г.), 61-й {2003 г.), 62-й (2004 г.) научно-исследовательских конференциях МАДИ-ГТУ, при утверждении «Методических рекомендаций по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах» в Росавтодоре (июнь 2002 г.), на I Международной научно-практической конференции- в г. Брянске (10-11 апреля 2002 г-), на научно-практической конференции в г. Вологде (2-5 октября 2002 г.), а также заседаниях кафедры «Строительство и эксплуатация дорог»' МАДИ-ГТУ (2001-2004 г.).

На защиту выносится гипотеза о возможности расчета глубины колеи с использованием разработанной модели,, позволяющей вычислять остаточные деформации в каждом конструктивном слое дорожной одежды и далее путем суммирования частных составляющих определять общую глубину колеи с учетом высоты гребней выпоров, возникающих вдоль полос, наката при колееобразовании.

Автор выражает благодарность: проф. Ю.М. Яковлеву, а также проф. М.С. Коганзону за ценные советы, замечания и рекомендации, сделанные в процессе работы; доц. М. Г. Горячеву за организацию и проведение совместных экспериментальных. исследований параметров колеи- и характеристик транспортного потока; сотрудникам НИИ МК МАДИ (ген. дир., доц. Э.В. Котлярскии) за помощь при проведении экспериментальных: исследований.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Она содержит 267 страниц,, включая 55 рисунков,. 38 таблиц и 5 приложений. Слисок использованной литературы, насчитывает 136 наименований работ российских, и зарубежных авторов. По результатам проведенных исследований опубликовано 20 печатных работ.

Анализ зарубежных и отечественных методов расчета и прогнозирования остаточных деформаций в дорожной конструкции

Разработка расчетной модели для прогнозирования:общей глубины колеи является весьма сложной задачей.. В основу ее решения можно положить накопленный за много лет практический и теоретический опыт исследований в области учета остаточных деформаций при расчете и конструировании дорожных одежд.

Большое число внешних и внутренних факторов, влияющих на механизм колееобразования [14,15], предполагает значительное количество входных параметров, необходимых для объективного и теоретически обоснованного прогноза.

Очевидно, что влияние тех или иных факторов на процесс накопления остаточных деформаций и их окончательную величину будет различно. Поэтому некоторые зарубежные авторы для прогнозирования величины остаточного вертикально перемещения поверхности дорожного покрытия прибегали к чисто эмпирическим моделям с постоянными коэффициентами регрессии, определяя с помощью корреляционного анализа наиболее существенные факторы и включая их свою модель.

К подобным моделям можно отнести калифорнийский метод Финна [50], аналогичный голландский метод [53] и более универсальную, но также чисто эмпирическую методику обеспечения транспортных требований к дорогам Всемирного Банка (ИЭР ВБ) [68], в которую входят уравнения для определения средней глубины колеи.

Модели, подобные перечисленным, но с изменяющимися коэффициентами регрессии в зависимости от рассматриваемого конструктивного слоя и с теоретическим подходом к вычислению упругой деформации несколько более интересны.

Так, методика Веверки (Голландия) [14], основана на преобразовании упругой- деформации USpr в вертикальное остаточное перемещение U с использованием выбранной структурной модели вязкоупругого тела.

Остаточное вертикальное перемещения для слоев одежды: U = Uspr b0 N , мм (1.2.1) Для грунта земляного полотна: Utr =Uspr (1,3+ 0,7 log N) , мм (1.2.2) где Uspr- упругое вертикальное перемещение, вычисленное по концепции Одемарка и модифицированной формуле Буссинеска, мм;. Ьд;Ь. - коэффициенты регрессионной зависимости, определенные лабораторными методами; N - количество приложений нагрузки. Согласно словацкому методу Гшевендта [48,4 9] остаточное вертикальное перемещение на поверхности покрытия составляет: п Ytrw = Kpodl YpodI + 2КГ (Ypri - Ypri+l) шл (1-2.3) где Kpocj;Kj - соответственно коэффициенты деформации для грунта земляного полотна и і-го конструктивного слоя основания, зависящие от количества приложений расчетной нагрузки N по трем сезонам года (лето, весна, осень); п - количество слоев в одежде; (Ypri""" Ypri+l) - упругая деформация і-го слоя, мм; YpodI упругая деформация грунта, мм.

Преимущество данных методов над чисто эмпирическими состоит в том, что в них учитывается различная деформативность материалов слоев одежды и подстилающего грунта. Хотя учет конкретных условий эксплуатации дорожной конструкции в явном виде отсутствует. Рис.1.2.1. Модель Максвелла

Еще более теоретизированный метод Хушека[51], также основан на прогнозировании вертикального остаточного перемещения битумосодержащего слоя в зависимости от величины упругой деформации. При этом для вычисления остаточной деформации автор использует реологическую модель Максвелла (рис 1.2.1).

По Хушеку величина относительной необратимой деформации от единичного приложения нагрузки в общем случае может быть вычислена по формуле: t Ahnobw(Y) = - JAhobwdt (1.2 . 4) л О где Е - модуль Юнга; ц- коэффициент вязкости; Ah0bw - относительная упругая деформация слоя; t - продолжительность приложения нагрузки. Остаточная глубина колеи в битумосодержащих слоях после прохождения Nj осей составляет: Nj П Н Е RD = f-II (1.2.5) і Ї=І лг-v где f- коэффициент поперечного размещения нагрузки на полосе; Hj - толщина і-го слоя; V - скорость движения автомобиля.

Анализируя метод Хушека следует заметить, что он напрямую учитывает механические характеристики материала, в свою очередь зависящие от конкретных условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, число приложений, величина, нагрузки и т.п.). Достаточно грубым упрощением в данной модели является линейная зависимость между величиной: остаточного вертикального перемещения и суммарным числом приложений расчетной нагрузки и постоянство в окончательной формуле вязкости и модуля упругости по толщине слоя, которые существенно изменяются с изменением температуры.

Определение составляющей глубины колеи за счет накопления остаточных деформаций в грунте земляного полотна

К настоящему времени наиболее обоснованной моделью, описывающей- процесс деформирования глинистых грунтов можно считать реологическую модель Н.Н. Маслова, в основе которой лежат модели Ньютона, Максвелла и Бингама Шведова. Данную модель использовали для описания процесса накопления остаточных деформаций в грунтах земляного полотна автомобильных дорог В. Д. Казарновский, М.С. Коганзон [23,24] и его ученики [37,38,42,71], А.С. Александров [34] и др.

Модель Н.Н. Маслова является обобщением основных положений физико-технической теории ползучести [73] в соответствие с которой, переход грунта в состояние ползучести, сопровождающийся появлением необратимых (остаточных деформаций), обусловлен его связностью w и возможен лишь в случае превышения сдвигающим напряжением величины, называемой порогом ползучести X]im:: Tiim = Рп t9 Pw + Сс , Па (2.2.1) где рп - нормальное напряжение, Па; Фи Угол внутреннего трения, зависящий от влажности грунта; Сс - необратимое структурное сцепление, Па. Таким образом процесс ползучести может протекать под действием активной части ДТ сдвигающего напряжения Т: ДТ = Т - Тцт , Па (2.2.2)

В зависимости от сочетания величин pw, w и Сс глинистые грунты подразделяются на жесткие, скрытопластичные (псевдо-пластичные) и пластичные (вязко-текучие) . С точки зрения проектирования и эксплуатации дорожных конструкций наибольший интерес представляет вторая группа грунтов, для которых порог ползучести есть функция: xlim=f(p; pw;t) (2.2.3)

В основу принципа прогноза деформации ползучести положено следующее уравнение [73]: ГІР Т Vz= = (D-Z) , и (2.2.4) dt n(t) w Є -1 здесь Vz = —- - скорость вязкого течения, С ; dt T(t) - переменный во времени коэффициент вязкости грунта, Па-с; D - мощность деформируемого слоя, м. Z - ордината рассматриваемой точки, отсчитываемая от поверхности слоя D, м. Тогда деформация ползучести составит: t Є= f (D-z)dt , м (2.2.5) J-лШ о -Ч W Учитывая переменность Т по глубине получим исходное выражение вида (2.1.2) . f(t0 + T)VK ( Tf f(B)K Исследования накопления остаточных деформаций в грунте земляного полотна, проведенные СЮ. Каныгиной, позволили выразить переменную во времени вязкость глинистого грунта через показатель его консистенции (см. формулу (2.1.9)). В этом случае зависимость (2.2.5) приобретает вид: ЫТ 1 Т,м (2.2.6) t=0 Vp - такт " Чд J to s =т - . dt _(t0+T) 1 + — f(B) где такг - активное касательное напряжение, Па; Нд - глубина активной зоны, м;

В - математическое ожидание коэффициента консистенции глинистого грунта, в долях единицы; Т - суммарное время действия активных касательных напряжений, с; to = ІС .

В результате обработки большого числа экспериментальных данных и физико-технической теории Н.Н. Маслова и формулы (2.2.6) СЮ. Каныгина получила эмпирическое выражение для вычисления остаточной деформации в грунте земляного полотна [38]: Л єф = 11 = -4,3+28,44--+0,7 (0,2+ОДЗВ) , м(2.2.7) где гр = U - математическое ожидание остаточной деформации накопленной в грунте земляного полотна, м; Та - математическое ожидание величины активных касательных напряжений, МПа; тр =1МПа. Как было показано в главе 1 эмпирические константы, входящие в уравнение (2.2.7)/ впоследствии были уточнены СВ. Куликовой [42], которая получила следующее выражение: Ґ - J] -1,31+13—+о,б-в 1 ііхігТакгхПСп L V 0 = 10 0,3 X , мм (2.2.8)

Изменение величины касательных напряжений на поверхности грунта земляного полотна в течение эксплуатации одежды может быть описано первым множителем зависимости З.А. Мевлидинова (1.2.10) на основе теоретической формулы М.Б. Корсунского:

Модель образования выпоров и учет распределения движения по ширине проезжей части

Как отмечено в [14] все существующие методы расчета рассматривают колею как углубление по полосе наката, глубина которого отсчитывается от проектной (исходной) линии поверхности покрытия. В большом числе случаев вдоль полос наката образуются гребни выпора, увеличивающие общую глубину колеи, что учтено в формуле А.П. Васильева [14] : hk=ha/6+h0+hr+hB (3.2.1) где hB - средняя высота гребней выпора с левой Илев и правой стороны hnp, мм: hB = tWhnp {322) Остальные величины (см. формулу (1.2.20)). Образование выпоров вдоль полос наката может быть упрощенно объяснено следующим образом.

Если в деформируемом полупространстве, загруженном равномерно распределенной нагрузкой, выделить (по оси нагружения) элементарную площадку «abed» (см. рис.. 3.2.1), то на рассматриваемый элемент в частности будут воздействовать нормальное вертикальное напряжение тп, касательное напряжение т и соответствующие реактивные силы CTR и TR. Нормальные напряжения могут вызвать только некоторое доуплотнение материала полупространства, которое при рассмотрении работы дорожной одежды невелико, т.к. нагрузки создаваемые при уплотнении конструктивных слоев существенно превышают транспортные, а, следовательно, величиной вертикальной деформации от доуплотнения можно пренебречь [14].

С другой стороны касательные напряжения, возникающие под многократными нагрузками вызывают некоторый перекос (сдвиг ДХ) оснований площадки относительно друг друга (см. рис 3.2.1) и образование вертикальной остаточной деформации по оси нагрузки AZ . Это связано с тем, что многие дорожно-строительные материалы, в первую очередь глинистые грунты и асфальтобетон, обладают в расчетных условиях недостаточной сдвигоустойчивостью, другими словами способны к пластическому деформированию.

Каждая точка элементарной площадки перемещается в поперечном направлении. Этому препятствует материал полупространства, находящийся на пути перемещения за пределами площадки. Кроме того, следует учитывать уменьшение величины касательного напряжения при удалении от оси приложения нагрузки, это приводит к уменьшению абсолютной величины сдвига на соседней, данной площадке и т.д. {см. рис. 3.2.2). граничащей

Следовательно, исходя из изменения геометрической формы площадки (при воздействии на нее касательного напряжения) от прямоугольника (квадрата) до параллелограмма можно отметить, что площадь элементарной площадки изменяется пропорционально величине вертикальной деформации AZ(, а «излишек» материала как бы отжимается в обе стороны от оси приложения нагрузки.. Отжатию материала строго в вертикальном направлении мешает,, прежде всего, действующая нагрузка, а в строго поперечном направлении реактивные силы, действующие со стороны соседних площадок. Поэтому фактически отжатие происходит, в вертикально-поперечном направлении по линии наименьшего сопротивления, направленной к свободной поверхности полупространства. Так происходит выпирание материала со всех сторон от оси нагрузки. Поскольку в случае колееобразования отжатие происходит в две стороны, то можно считать, что объем материала, заключенный в одном из выпоров, равен половине объема остаточной деформации (при трехмерном рассмотрении). При плоской задаче данное положение характеризует равенство общей площади поперечного сечения остаточной деформации 50бщ сумме площадей выпоров Si и S2 (см. рис. 3.2.3) .

Из вышесказанного вытекает вывод о том, что максимально возможная величина выпора над следующей элементарной площадкой 2 (рис. 3.2.1), граничащей с исходной 1 ориентировочно составит:

Выражение (3.2.3) будеш достаточно точным лишь в том случаег если выпор от деформации самой площадки 2 переместится в вертикально-поперечном направлении аналогично перемещению выпора от площадки 1, но воздействие нагрузки на саму площадку 2, очевидно, .max повлияет на величину выпора. Поэтому величину пв можно считать условной (гипотетической) величиной выпора, которая могла бы возникнуть лишь при отсутствии нагружении площадки 2, а для составления расчетной схемы образования выпоров ее следует принять как исходную . исх величину выпора пв . Кроме того, при рассмотрении процесса колееобразования следует учитывать достаточно большую область загружения вследствие распределения транспортного потока по ширине проезжей части. Наиболее загруженной окажется ось полосы наката, которая практически совпадает с наиболее глубокой точкой колеи, а также площадь (назовем ее наиболее загруженная площадь) на расстоянии D/2 в каждую сторону от оси, где D -диаметр круга, равновеликого отпечатку колеса расчетного автомобиля.

В точках, находящихся за указанными пределами в той или иной степени возможно образование выпора. Возможность образования выпора и его величина будет зависеть от вероятности прохода автомобиля в данной точке поперечного профиля и соответственно от напряженно-деформированного состояния в этой точке.

Для оценки величины выпора в данной точке поперечного сечения,, находящейся за пределами наиболее загруженной площади, может быть предложено выражение, описывающее образование выпора в соответствии с расчетной схемой (рис. 3.2.4)

Экспериментальные исследования параметров колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонными покрытиями

Впервые в России экспериментальные исследования параметров колей на автомобильных дорогах были проведены во второй половине 90-х годов В.Б. Фадеевым и М.Г. Горячевым [131] . Ранее в России специализированных исследований параметров колееобрзования не проводилось, хотя измерения глубины колеи в ходе оценки состояния покрытий осуществлялось при участии М.В. Немчинова. Основным измерительным оборудованием была 3-х метровая рейка и укороченная до 2-х метров 3-х метровая рейка, которые укладывали на выпоры, а отсчет брали клиновым промерником. Таким образом, измеряли вертикальное расстояние от рейки до самой глубокой точки дна колеи, которое и принимали за глубину колеи.

Автором, совместно с М.Г. Горячевым: и М.Ю. Расторгуевым, с целью разработки методики измерений параметров колеи в рамках федеральных программ были проведены достаточно обширные экспериментальные исследования (данные в приложении 2). Для измерения параметров колей использовалось только ручное оборудование, которое требует значительно большей трудоемкости, но при этом достигается необходимая для поставленной задачи высокая. точность измерений. Характеристика обследованных участков дорог как ранее проведенных исследований [71], так и исследований проведенных с участием автора, приведены ниже (табл. 4.2..1.) .

Конструкции дорожных одежд в основном нежесткие, покрытия асфальтобетонные. Основания укрепленные и неукрепленные вяжущим. Наиболее распространенные дефекты на обследованных участках - это колея, температурные и отраженные трещины, продольные трещины по полосам: наката, скол кромок, реже сетка трещин.

Методика экспериментальных исследований параметров колеи включала три этапа: организация работ, проведение измерений, камеральная обработка результатов.

Работы по измерению глубины колеи производились бригадой из трех человек в теплый период года (апрель-сентябрь) при отсутствии воды на поверхности покрытия. Оснащение бригады приведено в п.4.1. Выявление участков автомобильных дорог подверженных колееобразованию осуществлялось из автомобиля движущегося со скоростью около 20 км/ч. Места, требующие детального визуального осмотра, обследовались непосредственно с выходом на проезжую часть.

В пределах полосы движения различают внешнюю и внутреннюю колею (рис. 4.2.1). По очертанию в поперечном профиле колеи бывают с одним выпором (рис. 4.2.2. А,Б), с двумя выпорами; (рис. 4.2.2. В) и без выпоров (рис. 4.2.2. Г) .

Вид колеи в поперечном профиле, как показали исследования, носит случайный характер (на одном, участке могут встречаться все представленные на рис.4.2.2 виды колеи). В данной работе будут рассмотрены и проанализированы данные измерений только внешней колеи (см. Гл.З) вне зависимости от очертания в поперечном профиле.

Измерение параметров колей производилось по двум методикам. При измерении по упрощенной методике (рис. 4.2.3) рейку укладывали на выпоры и брали отсчет в самой глубокой точке с точность 1мм, устанавливаемой при помощи измерительного щупа перемещаемого по дну колеи. В случае отсутствия выпоров рейку укладывают на проезжую часть, так чтобы перекрыть внешнюю колею.

Расстояние вдоль дороги между приложениями рейки (створами) с целью обеспечения требуемой точности принято 1 м.

Если в створе измерения имеется дефект покрытия (выбоина, трещина и т.п.) створ измерения перемещался по ходу движения на расстояние до 0,5 м, чтобы исключить влияние данного дефекта на считываемый параметр.

Основным преимуществом упрощенной методики можно считать высокую производительность, а также не требующий пересчета, измеряемый параметр, принимаемый за глубину колеи. С другой стороны измеренная таким образом глубина колеи не дает полного представления о влиянии колеи на условия движения транспортных средств. Кроме того, данный метод имеет некоторые недостатки, выявленные: в ходе экспериментальной апробации: -отсчет глубины колеи может не совпадать с сечением, соответствующим самой глубокой точке;, -сочетание, формы правого выпора, высоты левого выпора и фактического поперечного уклона не во всех случаях обеспечивают приложение рейки на гребни выпоров, что. отражается на точности оцениваемого параметра.

Метод вертикальных отметок (рис.4.2.4}, разработанный под руководством проф. А.П. Васильева М.Г. Горячевым и другими сотрудниками кафедры Строительство и эксплуатация дорог, практически лишен указанных недостатков, хотя и менее производителен.

Измерения по методу вертикальных отметок заключается в приложении рейки на верхние грани подстановочных станов и взятии отсчетов 8i; 62 и 53 с помощью измерительного щупа. При этом рейка выводится в горизонтальное положение (нулевой поперечный уклон) с помощью стакана переменной высоты, установленного на кромке проезжей части или обочине. При отсутствии выпоров стаканы устанавливают на выходе из колеи.

Похожие диссертации на Основные положения методики расчета глубины колеи на дорожных одеждах с асфальтобетонным покрытием