Приложение 5. Методика диагностики дорожных одежд нежесткого типа по прочности в процессе детальной инструментальной оценки

Приложение 5

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:

- общей жесткости дорожной одежды, характеризуемой ее модулем упругости или упругим прогибом под нагрузкой;

- прочности по сдвигу грунта земляного полотна и слабосвязных материалов конструктивных слоев;

- прочности на растяжение при изгибе слоев из монолитных материалов;

- 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 трех 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 , применяя зависимость:

Па (МПа) (1.1)

где Р - среднее удельное давление, передаваемое испытательной нагрузкой, Пa (МПа);

D - диаметр круга, равновеликого отпечатку площадки, передающий расчетную нагрузку, м;

l - прогиб дорожной одежды, м;

- коэффициент Пуассона ().

1.7. Цель оценки прочности дорожных одежд состоит в получении объективных данных о ее фактической 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:

- предварительное визуальное обследование дорожной одежды на всем ее протяжении для выявления участков, требующих детального инструментального испытания прочности (см. приложение 4);

- на выявленных участках, требующих детальных испытаний, проанализировать результаты инструментальных измерений ровности (см. приложение 3);

- 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 - 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.

2. Требуемые расчетные модули упругости для инструментальной оценки прочности дорожной одежды

2.1. Для оценки прочности дорожной одежды ее фактические модули упругости (), вычисленные по формуле 1.1 в процессе испытаний (см. подраздел 1.5), обрабатывают статистически, после чего сопоставляют с требуемым расчетным модулем (), зависящим от требуемого модуля упругости . В зависимости от условий действия расчетной нагрузки (см. п.1.1.4) следует применять требуемые динамические модули упругости (), требуемые модули упругости при малой скорости нагружения (), и требуемые статистические модули упругости (). В табл.1.1 приведены значения требуемых модулей упругости () при коэффициенте прочности, равном единице () для различной перспективной интенсивности движения на полосу, приведенной к нагрузке группы А (статистическое усилие 100 КН на ось), на которую следует рассчитывать дорожную одежду при ее усилении.

2.2. По величине требуемого модуля упругости () вычисляют требуемый модуль упругости с учетом условий ровности () по формуле:

(1.2)

Величину коэффициента прочности () определяют по табл.1.2 в зависимости от типа дорожной одежды, покрытия и категории дороги. Величина коэффициента прочности в табл.1.2 установлена с учетом рационального уровня надежности дорожной одежды.

Таблица 1.1

Значения требуемых модулей упругости

Перспективная интенсивность движения, приведенная к нагрузке 100 кН на ось, на полосу, авт/сут.	Требуемые модули упругости, МПа
	динамические, Е_тр.д	при малой скорости нагружения, Е_тр.ос	статические Е_тр.с
1	2	3	4
10 20 30 50 100 200 300 500 1000 2000 3000 5000 10000	145 168 184 199 222 245 260 276 299 322 336 354 376	127 148 163 177 195 216 230 243 263 283 296 311 330	120 137 146 156 173 183 199 210 227 243 254 265 280

Таблица 1.2

Величины коэффициента прочности () в зависимости от типа
дорожной одежды, покрытия и категории дороги

Тип одежды и покрытия	Категория дороги	К_пр
Дорожные одежды капитального типа с усовершенствованным покрытием Одежды облегченного типа с усовершенствованным покрытием Переходные дорожные одежды	I,II, IIIп, Iс III, IVп, IIс III, IV, IVп, IIс IV, V, IIс, IIIс	1,0 0,94 0,90 0,63

Примечание: табл.1.2 с небольшими сокращениями заимствована из Инструкции ВСН 46-83.

- коэффициент, учитывающий необходимость обеспечения требуемой ровности дорожной одежды, его величину определяют по табл.1.3 в зависимости от перспективной интенсивности движения, приведенной к расчетному автомобилю () и требуемой ровности дорожной одежды ().

Таблица 1.3

Коэффициент, учитывающий необходимость обеспечения
требуемой ровности ()

Перспективная интенсивность движения, приведенная к нагрузке 100 кН на ось, на одну полосу, авт/сут	Требуемая ровность дорожных одежд S_тр, см/км
	90	110	130	150	165	180	>=200
1	2	3	4	5	6	7	8
10 20 30 50 100 200 300 500 >=1000	- - - - 1,10 1,15 1,18 1,23 1,38	- - - - 1,03 1,09 1,15 1,20 1,34	- - - - 0,91 1,01 1,03 1,17 1,30	- - - - 0,86 0,94 1,01 1,15 1,26	- - 0,75 0,76 0,82 0,91 0,97 1,08 1,18	- 0,71 0,74 0,75 0,80 0,88 0,94 1,04 1,11	0,62 0,67 0,71 0,72 0,76 - - - -

2.3. Величину требуемого расчетного модуля упругости определяют с применением зависимости:

(1.3)

где - поправка, введение которой обеспечивает требования прочности грунта земляного полотна по сдвигу (табл.1.4);

- коэффициент, учитывающий условия прочности песчаного слоя по сдвигу (табл.1.5);

- коэффициент, который учитывает условия прочности верхних слоев из асфальтобетона на растяжение при изгибе (табл.1.6).

Климатические и грунтово-гидрологические условия в табл.1.6 следует принимать:

Тяжелые - II дорожно-климатическая зона, 3-й тип местности по характеру и степени увлажнения, земляное полотно сложено из пылеватых супесчаных и суглинистых грунтов.

Таблица 1.4

Численные значения поправки

Тип покрытия	Общая толщина дорожной одежды, м для климатических и грунтово-гидрологических условий			Дельта, МПа, при требуемых модулях упругости
	тяжелых	сложных	средней сложности	Е_тр.д	Е_тр.ос	Е_тр.с
1	2	3	4	5	6	7
Усовершенс- твованный для капитальных одежд	более 0,95 0,90 - 0,95 0,85 - 0,89 0,80 - 0,84 менее 0,80	более 0,75 0,70 - 0,75 0,65 - 0,69 0,60 - 0,64 менее 0,60	более 0,45 0,40 - 0,45 0,35 - 0,39 0,30 - 0,34 менее 0,30	0 15 30 45 58	0 14 28 42 52	0 12 25 37 48
Усовершенс- твованный для облегченных # одежды: на вязком битуме	более 0,80 0,75 - 0,80 менее 0,75	более 0,70 0,60 - 0,70 менее 0,60	более 0,40 0,30 - 0,40 менее 0,30	0 17 29	0 16 25	0 14 20
на жидком битуме	более 0,75 0,70 - 0,75 менее 0,70	более 0,65 0,55 - 0,65 менее 0,55	более 0,40 0,30 - 0,40 менее 0,30	0 16 29	0 14 25	0 11 20

В табл.1.4 общая толщина дорожной одежды должна включать толщину всех слоев стабильных материалов и в том числе дренирующий слой.

Сложные - II дорожно-климатическая зона, 3-й тип местности, земляное полотно из непылеватых суглинистых грунтов и глин или II зона, 2-ой тип местности, земляное полотно из пылеватых супесчаных и суглинистых грунтов.

Средней сложности - II зона, 2-ой тип местности, земляное полотно из непылеватых суглинистых грунтов и глин или II зона, 1 тип местности, либо III зона, 2 - 3 тип местности, земляное полотно из пылеватых супесчаных и суглинистых грунтов.

Дорожно-климатическую зону устанавливают в соответствии со СНиП 2.05.02-85. Тип местности по характеру и степени увлажнения, а также вид грунта земляного полотна устанавливают в процессе подготовки к проведению детальных инструментальных испытаний (см. подраздел 1.4).

Таблица 1.5

Величины коэффициента

Тип покрытия	Интенсив- ность движения, приведение к нагрузке 100 кН на ось авт/сут.	Толщина песчаного слоя, м
		более 0,50				0,45			0,35
		Общая толщина одежды над песчаным слоем, м
		0,35	0,30	0,25	0,20	0,30	0,25	0,20	0,25	0,20
		значение коэффициента К_к
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Усовер- шенство- ванные капита- льные	50 100 300 500 1000 3000 5000	1 1 1 1 1 1 1	1,09 1 1 1 1 1 1	1,45 1,40 1,23 1,18 1,10 1 1	1,63 1,48 1,30 1,22 1,14 1 1	1 1 1 1 1 1 1	1,22 1,12 1 1 1 1 1	1,40 1,27 1,12 1,06 1 1 1	1 1 1 1 1 1 1	1 1 1 1 1 1 1
Усовер- шенство- ванные облегче- нные на вязком битуме	30 50 100 300 500	1 1 1 1 1	1,20 1,10 1 1 1	1,68 1,55 1,45 1,27 1,07	2,10 1,80 1,60 1,38 1,22	1 1 1 1 1	1,48 1,28 1,18 1 1	1,72 1,45 1,32 1,14 1,02	1 1 1 1 1	1,18 1,03 1 1 1
То же, на жидком битуме	30 50 100 300	1 1 1 1	1,27 1,17 1,09 1	1,90 1,78 1,64 1,37	2,15 1,95 1,75 1,50	1 1 1 1	1,47 1,35 1,23 1,03	1,60 1,67 1,36 1,14	1 1 1 1	1,27 1,17 1,09 1

Примечания:

1. При толщине песчаного слоя 0,30 м и менее во всех случаях.

2. При расчетной интенсивности движения более указанной в таблице следует принимать те же значения , что указаны в таблице 1.5 для наибольшей интенсивности.

Таблица 1.6

Величина коэффициента для двухслойного асфальтобетонного покрытия с нижним слоем из крупнозернистой смеси

Интенсивность движения, приведенная к нагрузке 100 кН на ось авт/сут.	Относительная толщина двухслойного покрытия
	0,2		0,3		0,4
	Марка асфальтобетона
	I, II	III	I, II	III	I, II	III
1	2	3	4	5	6	7
100 200 300 500 700 1000 2000 3000 5000	1 1,04 1,06 1,11 1,16 1,2 (х) (х) (х)	1 1 1,06 1,12 (х) (х) (х) (х) (х)	1 1 1 1 1,07 1,15 1,23 1,29 (х)	1 1 1 1 (х) (х) (х) (х) (х)	1 1 1 1 1 1 1 1,06 1,15	1 1 1 1 (х) (х) (х) (х) (х)

Примечание: Знак (х) обозначает, что при данной интенсивности движения соответствующая толщина слоя асфальтобетона не обеспечивает его необходимой прочности. При определении по формуле (1.3) в расчет вводят одну из поправок: или , при которой величина приобретает большее значение.

3. Оборудование для оценки прочности дорожных одежд

3.1. Оборудование для оценки прочности дорожных одежд должно обеспечивать возможность возникновения и измерения упругого прогиба, соответствующего прогибу от колеса автомобиля. Это оборудование в соответствии с условиями действия расчетной нагрузки (см. п.1.1.4) делится на две группы:

- оборудование для динамического нагружения;

- оборудование для статического нагружения.

Существующие дороги общего пользования рассчитаны на нагрузку группы А (100 кН на ось) или группы Б (60 кН на ось). Поскольку большинство дорог пропускают или в перспективе будут пропускать нагрузку, соответствующую группе А, на эту нагрузку следует ориентировать оборудование для оценки прочности дорожных одежд.

Основные характеристики нагрузки группы А, принимаемые при расчете, следующие:

Нормированная нагрузка Q, передаваемая дорожной одежде колесом автомобиля, кН:

     - динамическая          65

     - статическая           50

Среднее расчетное удельное давление колеса на покрытие 0,6 МПа.

Расчетный диаметр D следа колеса автомобиля, м:

     - при динамической нагрузке      0,37

     - при статической нагрузке       0,33.

Нагрузка, развиваемая испытательным оборудованием в целях повышения его компактности, снижения металлоемкости, энергоемкости и затрат на испытания, может быть понижена по сравнению с расчетной до 30%. Но при этом необходимо знать с точностью до 2-3% фактическую величину усилия, развиваемого оборудованием, что позволяет с необходимой точностью вычислять фактический модуль упругости по формуле (1.1).

3.2. Динамическое нагружение можно производить падающим грузом (установки динамического нагружения), генератором колебаний (различные вибраторы) и колесом движущегося автомобиля. Наибольшее распространение в СССР имеют установки динамического нагружения с жестким штампом и с гибким штампом (рис.1.1).

Установки динамического нагружения с жестким штампом снабжено подвижным грузом 1, при сбрасывании которого на амортизатор 2 в виде стальной пружины или прокладки из упругого материала (например, специальная резина) возникает динамическое усилие, которое через круглый штамп 3, равновеликий отпечатку колеса расчетного автомобиля, воздействует на дорожную одежду (см. рис.1.1.а).

Величину среднего удельного давления Р под жестким штампом диаметром D для данного динамического усилия Q вычисляют при расчете фактического модуля упругости по формуле:

, МПа (1.4)

При расчете по формуле (1.4) принимают размерности Q - в кН, D - в м.

В установках динамического нагружения с гибким штампом (рис.1.1.б) подвижной груз 1 при своем падении на амортизатор 2 передает динамическое усилие дорожной одежде через траверсу 3 и пневматическое колесо 4, которое одновременно играет роль и основного амортизатора, и гибкого штампа.

Величину диаметра круга D, равновеликого отпечатку колеса при удельном давлении воздуха в шинах и динамической нагрузке Q для расчета фактического модуля упругости по результатам испытаний установкой динамического нагружения с гибким штампом вычисляют, используя зависимость:

, м (1.5)

В процессе расчета по формуле (1.5) следует принимать размерности Q - в кН, - в МПа.

Для измерения вертикальных перемещений (прогибов) дорожной одежды при испытаниях установками динамического нагружения применяют различные датчики инерционного типа с фиксацией величины прогиба на магнитной или бумажной ленте, фотопленке и др. Возможно применение цифропечатающего устройства, позволяющего непосредственно в процессе испытаний выдавать на бумаге отпечатанные величины упругих прогибов, либо вычисленных по их величине модулей упругости. Применение магнитной ленты позволяет передавать результаты испытаний непосредственно на ЭВМ для их дальнейшей обработки.

Современные установки динамического нагружения работают в автоматическом или полуавтоматическом режиме, что обеспечивает им высокую производительность. Динамическая (кратковременная) нагрузка в наибольшей степени соответствует воздействию на дорожную одежду колеса движущегося на перегоне автомобиля. Особенно это относится к установкам динамического нагружения с гибким штампом (например, УДН-НК).

Модуль упругости дорожной одежды, определенный в результате испытаний установками динамического нагружения, является динамическим () и при оценке прочности дорожной одежды его следует сопоставлять с общим расчетным модулем (), вычисленным, исходя из требуемого динамического модуля упругости ()

Генераторы колебаний сообщают дорожной одежде многократно повторяющуюся колебательную нагрузку. При этом прочность дорожной одежды характеризуют по величине амплитуды колебаний одежды или по скорости распространения колебаний.

При испытаниях дорожной одежды колесом движущегося автомобиля осложнено измерение прогиба одежды. Поэтому большинство из таких установок для получения необходимых результатов должны двигаться со скоростью 2 - 5 км/час, что не соответствует распространенным скоростям движения автомобилей на перегоне. Установленные в этом случае модули упругости дорожной одежды можно характеризовать как модули при малой скорости нагружения () и их следует сопоставлять с общим расчетным модулем (), вычисленным на основе требуемого модуля при малой скорости нагружения ().

3.3. Для измерения прогибов дорожной одежды при статическом нагружении применяют рычажные прогибомеры (наиболее распространен длиннобазовый прогибомер КП-204). В результате испытаний статической нагрузкой получают статические модули упругости (), которые при оценке прочности следует сравнивать с общими расчетными модулями (), вычисленными, исходя из требуемого статического модуля ().

4. Подготовка к проведению детальных инструментальных испытаний

4.1. Подготовка к проведению испытаний на участках, намеченных в процессе визуальной оценки состояния дорожной одежды (см. подраздел 1.2), включает:

- анализ документации по обследуемым участкам дороги;

- внешний осмотр участков;

- назначение однообразных участков и контрольных точек;

- установление величины общего расчетного модуля упругости (см. подраздел 1.2);

- предварительное назначение числа испытаний на каждом однообразном участке.

4.2. Анализ документации предусматривает изучение:

- проектной и исполнительной документации по плану и продольному профилю обследуемой дороги;

- паспорта дороги с журналом производства ремонтных дорог;

- сводных ведомостей по учету движения за период после строительства или предыдущего капитального ремонта;

- отчетов или справок по результатам ранее проведенных обследований дороги, особенно испытаний для оценки прочности.

4.3. Визуальный осмотр дороги необходимо проводить при свободном от снега и льда покрытии, когда хорошо видны все имеющиеся дефекты.

4.4. В результате анализа документации и визуальной оценки обследуемой дороги заполняют журнал подготовки к проведению испытаний, форма которого и пример заполнения даны в табл.1.7. При этом тип местности по характеру и степени увлажнения устанавливают в соответствии с Инструкцией ВСН 46-53. Тип грунта и конструкцию дорожной одежды определяют по паспорту дороги, а при отсутствии таких данных путем бурения или подкапывания со стороны обочины.

Таблица 1.7

Журнал подготовки к проведению испытаний

Наименование дороги __________________ Категория дороги ____________

Километры + метры в начале частного участка	Конструкция дорожной одежды	Грунт земляного полотна	Тип местности по характеру и степени увлажнения	Перспективная интенсивность движения на полосу, приведенная к расчетной нагрузке 100 кН на ось и требуемый расчетный модуль упругости Е_тр.р, МПа	Границы однообразных участков и расположение контрольных точек	Состояние покрытия, зависящее от прочности одежды в баллах, Б	Средневзве- шенный балл на однообраз- ном участке и предварите- льное число испытаний
1	2	3	4	5	6	7	8
48 + 050 48 + 100 48 + 180 48 + 250 48 + 340 48 + 520 48 + 620 48 + 750 48 + 830 48 + 920 49 + 020 49 + 080	Асфальтобетон мелкозернис- тый 0,4 м Асфальтобетон крупнозернис- тый 0,08 м Щебеночный материал, укрепленный цементом 0,20 м Песчаный слой 0,30 м	Суглинок тяжелый пылеватый -"-	2 -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"-	N = 1250 Е_тр.р. = 350	начало 48+000 контрольная точка 48+750 1,2 м от правой обочины конец 49+100	2,40 1,65 2,80 3,25 3,40 3,25 4,00 1,65 2,80 2,40 3,25 3,00	Б_ср = 2,82 n_u = 25 исп.

Состояние покрытия, зависящее от прочности дорожной одежды, заносят в графу 7 (см. табл.1.7) в баллах. Оценку в баллах производят в соответствии с Методикой визуальной оценки (см. приложение 4).

При разделении дороги на однообразные участки исходят из того, что каждый такой участок должен иметь одинаковые:

- грунт земляного полотна;

- конструкцию дорожной одежды;

- тип местности по условиям увлажнения;

- интенсивность движения, приведенную к расчетному автомобилю.

Протяженность однообразного участка не должна превышать 3000 м.

4.5. На каждом однообразном участке по данным графы 7 (см. табл.1.7) вычисляют средневзвешенный балл , в соответствии с приложением 4, который заносят в графу 6.

4.6. В случае целесообразности проведения испытаний на каждом однообразном участке на внешней полосе наката (1 - 1,5 м от кромки проезжей части) назначают одну контрольную точку, которую следует располагать в месте с состоянием покрытия, наиболее характерным для данного однообразного участка. Контрольную точку закрепляют на покрытии водостойкой краской, в виде круга диаметром 0,1 - 0,15 м. В журнале (см. табл.1.7, графу 6) указывают расположение точки относительно километрового столба и кромки покрытия.

Интенсивность движения (см. графу 5 в табл.1.7), приведенную к расчетной нагрузке, вычисляют в соответствии с Инструкцией ВСН 46-83.

4.7. Требуемый расчетный модуль упругости устанавливают в соответствии с подразделом 1.2 и заносят в графу 5 табл.1.7.

4.8. Предварительно число испытаний (см. графу 8, табл.1.7) на каждом однообразном участке назначают в случае применения оборудования, выработка которого в километрах зависит от числа испытаний (УДН-НК, "Дина-3" статическое нагружение колесом автомобиля). Для этого используют табл.1.9.

Величину модуля упругости слоя усиления , необходимую для определения числа испытаний, устанавливают в соответствии с Инструкцией ВСН 46-83. Для определения ожидаемого среднего расчетного модуля упругости соответствующей дорожной одежды на участке следует пользоваться зависимостью:

(1.6)

где: - требуемый расчетный модуль, на который запроектирована существующая дорожная одежда, МПа;

- ожидаемый коэффициент прочности, определяемый в зависимости от состояния покрытия в баллах (см. табл.1.11).

Число испытаний , установленное по табл.1.9, обеспечивает необходимый уровень надежности результатов дорог II категории. Для дорог I, III, IV категорий величину нужно умножать соответственно на 1,4; 0,75; 0,6.

Таблица 1.8

Ожидаемый коэффициент прочности при разном состоянии дорожной одежды

Состояние дорожной одежды в баллах	5	7	3	2	1
Ожидаемый коэффициент прочности К(х)_пр	1	0,90	0,80	0,70	0,6

Таблица 1.9

Необходимое число испытаний

Е_тр.р ------- Е_ус	Е(х)_ср.р, МПа	Состояние дорожной одежды в баллах (Б_ср)
		5	4	3	2	1
		Число испытаний
1	2	3	4	5	6	7
0,10	100 150 200 250 300 350	10 12 14 15 16 17	11 14 15 16 17 18	12 15 17 18 19 20	12 16 17 18 19 20	12 16 17 18 19 21
0,15	100 150 200 250 300 350 400 450	14 16 17 18 19 20 21 21	15 17 19 21 22 23 24 25	16 18 20 22 24 25 26 27	16 18 20 22 24 26 27 28	17 19 21 23 25 27 28 29
0,20	100 150 200 250 300 350 400 450	25 27 29 31 33 35 37 38	28 32 35 37 39 41 43 44	30 33 36 39 42 43 44 45	31 34 37 40 42 44 45 46	32 35 38 40 42 44 46 47

Примечание:

1. Для промежуточных значений производят интерполяцию.

2. Для промежуточных значений , принимают число испытаний, соответствующее ближайшему и .

3. При МПа принимают число испытаний для МПа.

4. При принимают число испытаний .

5. Проведение испытаний

5.1. Испытания дорожной одежды на участках, требующих детальной диагностики, начинают с контрольных точек. В районах зимнего промерзания одежды эти испытания производят с наступлением устойчивой положительной температуры, что обычно совпадает с интенсивным таянием снега. В южных районах с расчетным периодом зимой испытания на контрольных точках начинают с наступлением устойчивой влажной погоды.

В районах, где наибольшее снижение прочности дорожной одежды происходит в период орошения, к испытаниям на контрольных точках приступают с началом массовых поливов. В таких местах возможны два расчетных периода - зимой или весной (в случае промерзания грунта) и во время поливов.

Испытания на каждой контрольной точке необходимо производить ежедневно по графику, в котором должно быть предусмотрено чередование времени испытаний в каждой точке: один день испытания проводят в первой половине дня, на следующий день - во второй половине со смещением не менее 4-х часов.

Испытания на контрольных точках для проведения результатов испытаний к расчетному модулю упругости следует производить при значительном протяжении каждого из участков (более 10 км). На более коротких участках приведение к расчетному модулю упругости можно осуществлять с помощью таблиц 1.11 - 1.14.

5.2. На контрольных точках испытания проводят в течение всего периода ослабления дорожной одежды, заканчивая их после устойчивого увеличения прочности, характеризуемого существенным снижением прогиба одежды в течение 5 - 7 дней. Если к этому времени испытания для оценки прочности дорожной одежды в пределах данного однообразного участка (линейные испытания) еще не закончены, то испытания на контрольных точках продолжают до окончания линейных испытаний. В каждой контрольной точке производят по 2 испытания.

Результаты испытаний на контрольных точках заносят в журнал (табл.1.10).

Величину модуля упругости вычисляют по формуле (1.1).

Таблица 1.10

Журнал испытаний на контрольных точках дороги

Дата и час испы- таний	Контрольная точка			Прогибы, 10(-3) м			Модуль упругости, Е, МПа
	N	место распол. вдоль дороги	расстоя- ние от кромки проезж. части	первое нагружение	второе нагруже- ние	среднее значение
9.04 9.00 9.15 9.25	1 2 3	48+750 50+200 52+100	1,40 1,25 1,35	0,79 0,75 0,70	0,83 0,79 0,74	0,81 0,77 0,72	220 230 248

5.3. Линейные испытания (испытания на всем протяжении дороги) проводят с момента появления устойчивой тенденции к снижению прочности дорожной одежды (устойчивое возрастание прогибов) по данным испытаний на контрольных точках.

В районах зимнего промерзания дорожной одежды это явление связано с началом оттаивания грунта земляного полотна, что обычно совпадает с окончанием таяния снега на открытых местах.

Линейные испытания начинают с южного или западного конца обследуемой дороги. Испытания участка, выделенного на данный день, следует вести в первой половине дня на одной половине проезжей части, включая обязательно правую по ходу полосу наката (1 - 1,5 м от кромки проезжей части), а по# второй половине дня - в обратном направлении на противоположной половине проезжей части. На дорогах с разделительной полосой испытания проводят аналогично - по внешним полосам наката.

5.4. В случае применения для линейных испытаний установок типа УДН-НК (включая передвижную лабораторию КП502МП, на которой смонтирована УДН-НК), установки "ДИНА" Саратовского центра НПО РосдорНИИ, нагружения колесом стоящего автомобиля и другого оборудования, производящего испытания с остановкой, число испытаний на каждом однообразном участке должно соответствовать предварительно определенному их количеству в соответствии с п.4.8. В каждой точке производят одно нагружение.

При испытаниях установками, работающими непрерывно (испытание колесом движущегося автомобиля) число испытаний этим оборудованием обеспечивает необходимую точность результатов и предварительное определение их количества не требуется.

6. Обработка результатов испытаний и расчет усиления дорожной одежды

6.1. По данным испытаний на контрольных точках (см. табл.1.10) строят графики изменения модуля упругости по дням (см. рис.1.2). Модули упругости вычисляют по формуле (1.1). С помощью этих графиков для каждого i-го дня, в который проводили линейные испытания данного однообразного участка, вычисляют коэффициенты приведения к расчетному модулю упругости.

(1.7)

где: - минимальный модуль упругости, соответствующий наиболее ослабленному состоянию дорожной одежды на контрольной точке, МПа;

- значение модуля упругости в i-ый день испытаний на контрольной точке, МПа.

Величины коэффициентов приведения заносят в графу 4 табл.1.15. В ту же таблицу (графа 3) должны быть занесены фактические модули упругости , полученные в результате линейных испытаний.

6.2. Расчетные модули упругости () определяют по формуле:

(1.8)

Величины заносят в графу 5 табл.1.16.

Численные значения в соответствии с п. 1.6.1 вычисляют по результатам испытаний на контрольных точках с использованием формулы (1.8) или по таблицам 1.11 - 1.14. В последнем случае в процессе испытаний на контрольных точках необходимо отбирать пробы грунта для определения его типа и влажности и вычисления относительной влажности к пределу текучести.

Таблица 1.11

Коэффициент приведения к расчетному модулю упругости , грунт
земляного полотна - супесь легкая

Температура асфальтобето- на, °С	Толщина слоя асфальтобетона, м	Относительная влажность грунта
		0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
1	2	3	4	5	6	7
0	0,08 0,12 0,16 0,20	0,84 0,81 0,80 0,79	0,88 0,85 0,83 0,82	0,91 0,88 0,86 0,84	0,94 0,90 0,88 0,87	0,94 0,91 0,89 0,88
10	от 0,08 до 0,20	0,93	0,97	1,0	1,03	1,04
20	0,08 0,12 0,16 0,20	1,04 1,09 1,13 1,17	1,10 1,15 1,19 1,22	1,13 1,18 1,22 1,25	1,17 1,22 1,26 1,29	1,18 1,23 1,27 1,30
30	0,08 0,12 0,16 0,20	1,13 1,24 1,33 1,41	1,19 1,31 1,39 1,47	1,23 1,35 1,43 1,51	1,28 1,39 1,48 1,55	1,29 1,41 1,49 1,56
40	0,08 0,12 0,16 0,20	1,18 1,32 1,48 1,60	1,27 1,43 1,56 1,68	1,30 1,46 1,59 1,70	1,34 1,51 1,63 1,75	1,36 1,52 1,65 1,76
50	0,08 0,12 0,16 0,20	1,20 1,38 1,53 1,66	1,28 1,45 1,60 1,73	1,33 1,51 1,65 1,78	1,37 1,55 1,70 1,82	1,39 1,57 1,72 1,84

Таблица 1.12

Коэффициент приведения к расчетному модулю упругости грунт
земляного полотна - песок пылеватый

Температура асфальтобето- на, °С	Толщина слоя асфальтобетона, м	Относительная влажность грунта
		0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
1	2	3	4	5	6	7
0	0,08 0,12 0,16 0,20	0,84 0,82 0,80 0,79	0,87 0,84 0,83 0,81	0,90 0,87 0,85 0,84	0,94 0,90 0,88 0,87	0,99 0,95 0,92 0,90
10	от 0,08 до 0,20	0,93	0,96	0,99	1,03	1,08
20	0,08 0,12 0,16 0,20	1,03 1,08 1,12 1,15	1,06 1,11 1,15 1,17	1,11 1,15 1,18 1,21	1,15 1,20 1,23 1,25	1,22 1,26 1,29 1,30
30	0,08 0,12 0,16 0,20	1,15 1,26 1,35 1,42	1,19 1,30 1,39 1,46	1,23 1,35 1,43 1,50	1,29 1,40 1,49 1,55	1,37 1,48 1,56 1,62
40	0,08 0,12 0,16 0,20	1,22 1,40 1,55 1,68	1,27 1,45 1,60 1,72	1,32 1,50 1,65 1,77	1,39 1,56 1,71 1,84	1,47 1,65 1,79 1,91
50	0,08 0,12 0,16 0,20	1,28 1,50 1,69 1,86	1,32 1,55 1,77 1,91	1,38 1,61 1,80 1,96	1,44 1,68 1,87 2,04	1,53 1,77 1,96 2,12

Таблица 1.13

Коэффициент приведения к расчетному модулю упругости грунт
земляного полотна - суглинок легкий, тяжелый и глина

Температура асфальтобето- на, °С	Толщина слоя асфальтобетона, м	Относительная влажность грунта
		0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
1	2	3	4	5	6	7
0	0,08 0,12 0,16 0,20	0,69 0,68 0,68 0,68	0,75 0,74 0,73 0,73	0,86 0,84 0,83 0,82	0,94 0,91 0,89 0,82	0,98 0,95 0,92 0,91
10	от 0,08 до 0,20	0,77	0,84	0,95	1,03	1,07
20	0,08 0,12 0,16 0,20	0,84 0,90 0,94 0,97	0,93 0,98 1,02 1,05	1,07 1,11 1,14 1,17	1,17 1,20 1,23 1,25	1,22 1,25 1,28 1,30
30	0,08 0,12 0,16 0,20	0,94 1,04 1,13 1,21	1,04 1,15 1,23 1,30	1,20 1,30 1,38 1,45	1,31 1,41 1,49 1,55	1,38 1,48 1,55 1,61
40	0,08 0,12 0,16 0,20	1,00 1,16 1,30 1,43	1,11 1,28 1,42 1,54	1,29 1,46 1,59 1,71	1,41 1,59 1,72 1,83	1,49 1,66 1,79 1,90
50	0,08 0,12 0,16 0,20	1,04 1,24 1,42 1,58	1,16 1,37 1,55 1,70	1,35 1,56 1,74 1,90	1,47 1,69 1,87 2,03	1,55 1,77 1,96 2,11

Таблица 1.14

Коэффициент приведения к расчетному модула упругости
Грунт земляного полотна - супесь пылеватая и тяжелая пылеватая,
суглинок пылеватый

Температура асфальтобето- на, °С	Толщина слоя асфальтобетона, м	Относительная влажность грунта
		0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
1	2	3	4	5	6	7
0	0,08 0,12 0,16 0,20	0,67 0,67 0,66 0,66	0,74 0,73 0,72 0,72	0,82 0,80 0,79 0,78	0,90 0,87 0,85 0,84	0,94 0,91 0,89 0,88
10	от 0,08 до 0,20	0,76	0,83	0,91	0,98	1,03
20	0,08 0,12 0,16 0,20	0,82 0,88 0,92 0,95	0,91 0,96 1,00 1,03	1,02 1,06 1,09 1,12	1,11 1,15 1,18 1,20	1,18 1,21 1,23 1,25
30	0,08 0,12 0,16 0,20	0,91 1,02 1,11 1,19	1,01 1,13 1,21 1,28	1,13 1,25 1,32 1,39	1,25 1,35 1,42 1,49	1,31 1,42 1,50 1,56
40	0,08 0,12 0,16 0,20	0,98 1,14 1,27 1,40	1,08 1,25 1,39 1,51	1,22 1,39 1,53 1,64	1,34 1,52 1,65 1,76	1,42 1,59 1,72 1,83
50	0,08 0,12 0,16 0,20	1,02 1,22 1,40 1,55	1,13 1,34 1,52 1,67	1,27 1,49 1,67 1,82	1,41 1,63 1,67 1,95	1,49 1,70 1,88 2,04

При определении величин по табл.1.11 - 1.14 для промежуточных значений относительной влажности, толщины асфальтобетонных слоев и температуры следует применять линейную интерполяцию.

Таблица 1.15

Журнал линейных испытаний дороги

Дата и час испыта- ний	Место расположе- ния точек испытания км + м	Модуль упругости дорожной одежды по результатам испытаний, МПа, Е_фi	Коэффициент приведения к расчетному модулю упругости, К_рi	Расчетные модули упругости Е_р (МПа)	Примеча- ние
1	2	3	4	5	6
9.04 10.00 10.01 10.01 10.02 10.02 10.02 10.03 10.03 10.03 10.04 10.04 10.05 9.04 16.05 16.05 16.06 16.06 16.06 16.07 16.07 16.08 16.08 16.08 16.09 16.10	48 + 000 48 + 100 48 + 200 48 + 300 48 + 400 48 + 500 48 + 600 48 + 700 48 + 800 48 + 900 49 + 000 49 + 100 49 + 100 49 + 000 48 + 900 48 + 800 48 + 700 48 + 600 48 + 500 48 + 400 48 + 300 48 + 200 48 + 100 48 + 000	436 327 269 231 282 283 288 282 186 288 283 340 334 283 359 179 279 263 224 263 231 295 295 359	0,78 -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"- -"-	340 255 210 180 220 220 225 220 145 225 220 265 260 220 280 140 215 205 175 205 180 230 230 280

6.3. На каждом однообразном участке вычисляют средние расчетные модули упругости

(1.9)

где: - скорректированные значения расчетных модулей упругости, МПа;

m - число очищенных результатов испытаний.

Очищенные значения должны соответствовать условиям

(1.10)

В точках, где вопрос об усилении дорожной одежды рассматривают отдельно. Обычно в таких местах дорожную одежду перестраивают заново, рассчитывая ее по Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа ВСН 46-83.

6.4. По величине среднего расчетного модуля упругости вычисляют оптимизированный расчетный модуль :

(1.11)

где: - коэффициент гарантийной вероятности, оптимизирующий величину среднего расчетного модуля (см. табл.1.10);

- коэффициент вариации скорректированного в соответствии с формулой (1.10) массива модулей упругости.

(1.12)

При пользовании табл.1.16 для промежуточных значений , и общей интенсивности движения следует пользоваться линейной интерполяцией. Для дорог I категории по табл.1.16 следует принимать те же значения , что и для II категории, но общую интенсивность движения считать в одном направлении по той проезжей части, где рассчитывают усиление.

Таблица 1.16

Рекомендуемые значения в_e

Категория дороги	Тип покрытия	Общая интенсив- ность движения авт/с	Коэффициент вариации по модулям упругости существующей дорожной одежды С_e
			0,2				0,3				0,4
			Отношение Е_ср.р/Е_тр.р
			0,5	0,6	0,7	0,8	0,5	0,6	0,7	0,8	0,5	0,6	0,7	0,8
II	Усовершен. капитальн.	3000 8000	0,80- 0,95 1,00- 1,15	0,85- 1,05 1,00- 1,15	0,90- 1,10 1,05- 1,20	0,90- 1,10 1,05- 1,20	1,00- 1,10 1,10- 1,20	1,05- 1,15 1,20- 1,30	1,10- 1,20 1,30- 1,40	1,25- 1,35 1,20- 1,35	- -	1,10- 1,15 1,10- 1,25	1,05- 1,15 1,00- 1,15	1,05- 1,15 1,10- 1,20
III	усовершен. капитальн.	1000 4000	0,50- 0,80 0,80- 1,05	0,55- 0,85 0,90- 1,10	0,60- 0,90 0,90- 1,10	0,60- 0,90 0,95- 1,15	0,70- 0,95 1,00- 1,15	0,75- 0,95 1,05- 1,15	0,80- 1,00 1,10- 1,20	0,80- 1,00 1,30- 1,35	0,75- 0,90 -	0,80- 0,95 1,05- 1,20	0,80- 1,00 1,05- 1,15	0,85- 1,00 1,05- 1,15
	усовершен. облегчен.	1000 4000	0,65- 0,90 0,90- 1,05	0,70- 0,95 0,95- 1,15	0,75- 1,00 1,00- 1,20	0,75- 1,00 1,10- 1,25	0,80- 1,00 1,10- 1,15	0,90- 1,10 1,25- 1,30	0,95- 1,10 1,25- 1,40	1,35- 1,10 1,25- 1,35	0,85- 1,00 -	1,05- 1,25 1,05- 1,15	1,05- 1,15 1,00- 1,10	1,00- 1,15 1,05- 1,10
IV	усовершен. капитальн.	200 1000	0,10- 0,60 0,70- 1,00	0,10- 0,65 0,75- 1,05	0,15- 0,65 0,80- 1,05	0,10- 0,60 0,80- 1,05	0,25- 0,70 0,90- 1,10	0,30- 0,75 0,95- 1,10	0,30- 0,75 0,95- 1,15	0,30- 0,75 1,00- 1,15	0,20- 0,65 0,90- 1,05	0,30- 0,70 0,95- 1,05	0,30- 0,75 0,95- 1,10	0,35- 0,75 1,05- 1,10
	усовершен. облегчен.	200	0,30- 0,75	0,40- 0,80	0,45- 0,85	0,50- 0,90	0,55- 0,85	0,60- 0,90	0,65- 0,95	0,70- 0,95	-	0,65- 0,90	0,30- 0,90	0,70- 0,95

Примечание: Первая цифра соответствует 5% легковых, вторая - 50% легковых в общем потоке автомобилей.