Методы оценки прочности ДО

Измерение шероховатости дорожного покрытия методом объемного пятна

Метод объемного пятна – это способ определения шероховатости покрытий с помощью стеклянных шариков в дорожных условиях, заключающийся в измерении средней глубины впадин шероховатости на покрытии автомобильных дорог Метод аналогичен предыдущему, но в качестве распределяемого материала используются стеклянные шарики.

5.Коэффициент сцепления дорожного покрытия и методы его определения.

Коэффициент сцепления(К_СЦ)- отношение максимального касательного усилия,действующего вдоль дороги на площади контакта заблокированного колеса с дорожным покрытием,к нормальной реакции в площади контакта колеса с покрытием.

Для определения коэф. сцепления сущ. много приборов. Эти приборы можно объединить в 4 общие группы:

1. Портативные приборы (маятниковый прибор МП-3,портативный прибор Кузнецова ППК).

2. Динамометрические установки (ПКРС-2У).

3. Автомобили,используемые для опр. коэф. сцепления (Метод тормозного пути или по отрицательному ускорению).

4. Лабораторные стенды.

МП-3 -основан на опр. угла, при к-ром секторный маятник останавливается,задержанный трением его поверхности о покрытие.Чем больше К_сц, тем меньше будет угол подъёма маятника,заторможенного поверхностью покрытия.Устанавливают маятник в рабочее положение,смачивают поверхность,производят испытание.

ППК-2 -прибор сост. Из опрной штанги со скользящем по ней грузом, подвижной муфты,пружины,соед. два подвижных имитатора(на расстоянии 10 мм от покрытия).Поверхность смачивают,поднимают груз,опускают,груз падает под действием груза имитаторы прижимаются и перемещаются по поверхности покр. По положению измерительной шайбы на шкале опр. К_сц

ПКРС-2У -производится при помощи движения авто с опр. скоростью.Динамометрическими тележками опр. К_сц по силе тяге необходимой для протаскивания по покр. резко заторможенного колеса с заданной постоянной скоростью(60км/ч).На каждом участке не менее 3 измерений

Метод тормозного пути -одготовка авто и покр.Покр. предварительно увлажняют, должно быть осущ.торможение всех колес одновременно.Авто разгоняют(40-50км/ч) и в момент пересечения намеченного створа тормозят до полной остановки.Затем рулеткой измеряют длину тормозного пути и опр.К_сц (К_сц=V²/254S_т±i)

По отрицательному ускорению – должна быть спец. аппаратура(децелометр).Авто разгоняют до опр. ск.(40-50км/ч),а затем резко тормозят. Через 3-4 сек торможения отпускают тормозную педаль и берут отсчет(К_сц=а/g).Только для гориз. участков и прямолинейного движ.

Дорожная одежда – искусственная конструкция в пределах проезжей части автомобильной дороги, состоящая из дорожного покрытия и слоев основания (одного или нескольких), воспринимающая многократно повторяющееся воздействие транспортных средств и погодно-климатических факторов, обеспечивающая передачу возникающих усилий на грунт земляного полотна.

Прочность дорожной конструкции – свойство конструкции, характеризующее ее способность без отказа воспринимать воздействие нормативных нагрузок и погодно-климатических факторов.

Отказ дорожной конструкции – переход конструкции в предельное состояние (т.е. событие, свидетельствующее о нарушении работоспособности конструкции).

Работоспособность дорожной одежды – суммарное количество проходов автомобилей расчетной нагрузки, которое может пропустить дорога за срок службы до отказа.

Прочность ДО – сопротивление ДО напряжениям и деформированию под действием нагрузок от транспортных средств и изменяющихся погодно-климатических условий местности.

Критерий прочности нежестких ДО - предел прочности на растяжение при изгибе материала монолитных слоев или предельное сдвигающее напряжение в грунте з.п. и в слоях ДО из слабосвязных материалов, а также предельная относительная вертикальная деформация, при которой начинается и развивается нарушение монолитности и ровности покрытия.

Для жесткой ДО-предел прочности бетона на растяжение при изгибе.

Методы измерения прочности ДО классифицируются:

1. По условиям передачи нагрузок:

- Измерение статическими видами нагружения проводят для определения прочностных показателей ДО на небольших характерных участках а/д. При этом величина нагрузки и степень ее воздействия на ДО не меняется (прогибомеры, установка штамповых испытаний, измерение высокоточным нивелиром): Балка ЦНИЛ-МАДИ, КП204, штамповые испытания.

- Измерение псевдостатическими видами нагружения проводят с помощью установок, в основу работы которых положена теория отражения светового луча. Прогиб ДО опр. фотоэлектропогибомерами (дефлектограф «Лакруа») с дальнейшей обработкой и опр. модуля упругости.(должно быть сухое и чистое покрытие).

- Измерение динамическими методами нагружения проводят на участках дороги значительной протяженности с использованием сложного оборудования. Упругая деформация при этом зависит от величины кратковременного усилия и времени воздействия нагрузки на покрытие, сост. 0,2…0,4 с. При этом имитируется воздействие колеса авто с разной нагрузкой на ДО, что позволяет измерять изменение прогиба в широком диапазоне (УДН, УДН-НК, дефлектометр FWD, Дина-3М …)

2. По условиям измерения прочности:

Дискретные измерения с записью прогиба в одной точке проводится статическими и динамическими нагрузками в контрольных точках, в самом начале расчетного периода, ежедневно, чтобы выявить закономерности изменения упругости дор. Конструкции.

Непрерывные линейные измерения с записью прогибов при движении в автоматическом режиме проводятся равномерно через некоторое расстояние, установками и приборами вдоль обследуемой дороги, по внешней полосе наката, на наиболее нагруженной полосе движения.

3. По видам измеренных показателей:

- измеренный модуль упругости ДО

- измеренный упругий прогиб

7. Технические параметры а/д и методы их определения в процессе экспериментальной диагностики.

Технические характеристики: категория а/д; граница населенных пунктов; ширина и уклоны п.ч., укрепительных полос обочин, обочин; тип дорожной одежды; вид покрытия на п.ч., укрепленных полосах обочин; местоположение труб и мостов и др.

Ширину пр. части измеряют на каждом характерном уч-ке (на прямых, кривых в плане и профиле, в местах сужений и изменения ширины, над трубами, на мостах, в местах установки ограждений), не реже, чем одно измерение на километр. Инструментальное измер-е длины участка и ширины эл-тов а/д в плане проводится след. приборами:

- датчиком пути на дорожных лабораториях;

-мерной лентой;

-курвиметром, представляющим собой колесо окружностью 1,0 м, установленное на вилке с ручкой и соединенное зубчатой передачей со счетчиком;

- приемниками GPS.

Измер-е уклонов обочин и откосов з.п., прод-х и попер-х уклонов произв-ся:

- угломерной лентой КП - 135;

- гидроскопическим датчиком крена, установленным на кузов автомобиля.

1. Установка на базе микроавтобуса «газель» оснащена оборудованием включ-м гидроскопическую систему и систему фиксации данных на магнитных носителях. Предн-на для измер-я прод. и попер укл. пр.ч и вычислением радиус. верт. и гориз. кривых.

2. Установка «профилограф» оснащена оптическими гироскопами с высокой точностью измерения верт. и гориз. радиусов кривых, прод. и попер. уклонов.

3. Мобильная диагностическая лаборатория с лазерно-гидроскопической системой ЛГС – для измер-я продольн. и попер. ровности, уклонов, радиусов кривизны на ц/б, а/б покр.

4. Линейка-нивелир Smartlevel – для измер-я укл-ов попер-го профиля и дренажа, наклона выемки,вертик-го угла различн-х уровней.

5. Лаборатория «трасса-1», «Трасса-2» -для измер-я радиуса кривой в плане, радиуса вертик-й кривой, линейные параметры дороги.

6. Передвижная лабор-я, оснощен-я прибором КП-208- для измер-я углов поворота, прод-х и попер-х уклонов, длины прямых и переходных кривых.

7. Геодез-е приборы и инструменты - для опред-я радиуса сущ-й кривой.

1 способ: Опред-т величину угла поворота с помощью теодолита, находят точки нач.,кон. кривой. при малой инт-ти дв-ия длину кривой опред-т по оси дороги. Если интенсивность движеия большая, длину кривой опр-т по кромке пр. ч. радиус кривой опред-т

R=180*K/(£*Π),

Где К- длина кривой,м; £-угол поворота,град.

При измер-и длины кривой по кромке пр. ч. найденное знач-е радиуса уточняют:

Rк=R-В/2,

Где В- шир. пр. ч.; R- вычеслен. знач. рад.;Rк-радиус кривой, м.

2 способ: Рад-с крив-й опред-т путем измер-я стрелки Z ихорды В, стягивающей дугу окр-ти

Радиус кривой в плане:

R=(4Z²+B²)/8Z,

Радиус кривой уточ-т при опред-и величин стрелки Z и хорды В по кромке покрытия так же, как и по первому способу.

3 способ: Опред-т верш-у угла поворота, устан-т угол поворота. Точка верш. угла поворота долж. быть установлена и закреплена заранее путем провешивания линии тангенсов с помощью вешек по оси дор. при небольш. ин-ти дв-ия радиус опред-т:

R=Б/(sec£ /2-1),

Где Б- биссектриса кривой,м; £-угол поворота,град.

Если ин-ть движ-ия большая, смещенную верш. угла поворота спрямляют путем провеш-я линий тангенсов с пом-ю вешек по кромке пр. ч., затем определяют биссек-ы от смещен-й ВУ до кромки пр. ч.