Приложение Б. Методика корректировки директивных сроков ограничения движения транспортных средств в зависимости от погодно-климатических и грунтово-гидрогеологических условий

Приложение Б

(рекомендуемое)

Методика
корректировки директивных сроков ограничения движения транспортных средств в зависимости от погодно-климатических и грунтово-гидрогеологических условий

Б.1 Директивную (среднестатистическую) дату начала срока ограничения осевых нагрузок (см. табл. А.1. Приложения А и рис. 1) в зависимости от климатических особенностей каждой весны (отклонение весеннего распределения температур от среднемноголетних) уточняют на территории каждого региона территориальными дорожными органами и определяют, как дату устойчивого перехода температуры воздуха через 0°С в данный весенний период. Уточнение директивной даты начала срока ограничения осевых нагрузок выполняют по долгосрочному прогнозу синоптиков и по результатам измерений температуры воздуха, а именно при замеренной среднесуточной положительной температуре воздуха анализируют прогноз погоды на ближайшие 7 дней. Если в ближайшие семь дней не ожидается среднесуточная положительная температура воздуха, то прогнозом интересуются при наступлении следующей даты с положительной среднесуточной температурой воздуха. Так продолжается до тех пор, пока не наступает день с положительной среднесуточной температурой воздуха и с прогнозом на ближайшие семь дней с положительной температурой воздуха. Первый день этого прогнозного периода и принимают за фактическую дату начала срока ограничения осевых нагрузок на автомобильных дорогах.

Б.2 Фактическая продолжительность периода весеннего ограничения осевых нагрузок (.) в зависимости от погодно-климатических условий может отличаться от директивной (среднестатистической), так как каждый год будут отклонения от среднестатистической температуры, амплитуды колебаний температуры в весенний период, количества осадков, влажности и т.д.

Б.3 В зависимости от прогноза погоды уточнение среднесуточной скорости оттаивания дорожных конструкций выполняют по следующей формуле:

; (Б. 1)

где: - средняя суточная амплитуда колебания температуры воздуха в период оттаивания (см. табл. А.2), град С; - фактическая средняя суточная амплитуда колебания температуры воздуха в период оттаивания, град С (определяется по долгосрочному прогнозу синоптиков).

Б.4 Фактическую продолжительность периода весеннего ограничения осевых нагрузок (.) вычисляют по формуле (1) с учетом уточненной среднесуточной скорости оттаивания дорожных конструкций ().

Б.5 Корректировку продолжительности периода ограничения движения транспортных средств выполняют также экспериментальным путем:

1) измерением модуля упругости на поверхности дорожной одежды и сравнением полученных результатов с требуемыми значения модуля упругости (см. ОДН 218.1.052-2002 [10]);

2) измерением влажности грунтов рабочего слоя земляного полотна и основания дорожной одежды с последующей проверкой расчетом существующей дорожной одежды по трем показателям прочности: допускаемому упругому прогибу, сдвигу в грунтах земляного полотна и слабосвязных материалах основания, а также растяжению при изгибе в монолитных слоях дорожной одежды по ОДН 218-046-2001 [2].

Б.6 Определяющим критерием прочности при расчете дорожных одежд нежесткого типа для дорог I-II категорий при несвязных грунтах земляного полотна является сдвиг в грунтах земляного полотна и слабосвязных материалах, при связных грунтах земляного полотна - упругий прогиб; для дорог III-IV категорий при любых грунтах земляного полотна - сдвиг. В соответствии с вышеуказанным на автомобильных дорогах I-II категорий при связных грунтах земляного полона корректировку периода ограничения движения транспортных средств выполняют путем измерения модулей упругости. На автомобильных дорогах I-II категорий при несвязных грунтах земляного полона и на автомобильных дорогах III-IV категорий при любых грунтах земляного полотна корректировку периода ограничения движения транспортных средств проводят путем измерения влажности грунтов земляного полотна и уточнения их характеристик при расчете на сдвиг.

Б.7 Корректировка директивной продолжительности ограничения движения транспортных средств путем сравнения фактических модулей упругости с требуемыми значениями выполняют экспериментальным путем. При отсутствии экспериментальных данных допускается осуществлять корректировку периода ограничения движения аналитическим способом:

Б.7.1 При аналитическом способе для определения требуемого модуля упругости на поверхности покрытия на данный момент времени прогнозируют состояние дорожной одежды, основываясь на данных о фактическом периоде ее эксплуатации от момента строительства или последнего усиления, о расчетных (проектных) модулях упругости дорожных конструкций и фактической интенсивности движения на рассматриваемый момент времени [9].

Б.7.2 Прежде всего определяют приведенную интенсивность движения .

(Б.2)

где - фактическая интенсивность движения транспортного потока на дороге в рассматриваемый момент времени, авт/с; - коэффициент, учитывающий количество полос движения на рассматриваемой дороге; w - количество типов автомобилей в транспортном потоке; - коэффициент приведения рассматриваемого автомобиля к расчетному; - доля рассматриваемого типа автомобиля в транспортном потоке.

Б.7.3 Затем прогнозируют приведенную интенсивность движения на 1-ый год эксплуатации, используя данные о фактическом показателе роста движения во времени q:

(Б. 3)

где q - коэффициент роста интенсивности движения.

Б.7.4 Определяют требуемый модуль упругости на момент приемки дорожной одежды в эксплуатацию. В дальнейшем предполагают, что дорожная одежда по качеству работ отвечает предъявляемым требованиям.

Б.7.5 Назначают фактический срок службы дорожной одежды .

Б.7.6 Определяют фактический (прогнозируемый) модуль упругости дорожной одежды и земляного полотна на рассматриваемый момент [9, 14]:

(Б. 4)

где А, В - эмпирические коэффициенты, зависящие от метода испытания дорожной одежды (см [10] п. 4.2); - параметр, зависящий от типа дорожной одежды (п. 4.2 в [10]); * - коэффициент, учитывающий агрессивность воздействия расчетных автомобилей в разных погодно-климатических условиях (см. [10] табл. 5.1 и 5.2, прил. 6); ; - соответственно нормативный межремонтный (расчетный) срок службы дорожной одежды и фактический период ее эксплуатации до рассматриваемого момента времени. Нормативные межремонтные сроки службы принимают в соответствии с "Межремонтные сроки проведения капитального ремонта и ремонта автомобильных дорог общего пользования федерального значения и искусственных сооружений на них" [13];

Б.7.7 Сравнивают вычисленный модуль упругости с фактическими значениями, определенными по результатам измерений и делают заключение об ограничении движения или снятии ограничения.

Б.7.8 В соответствии с п. 2.5 ОДН 218.1.052-2002 [10] определение продолжительности расчетного периода ограничения движения транспортных средств выполняют экспериментальным путем по замерам модуля упругости на поверхности дорожной одежды методом статического или динамического нагружения колесом автомобиля в 3-5 контрольных точках на характерных участках автомобильных дорог по одному испытанию через день в период с 14.00 до 17.00. При испытаниях на контрольных точках (по полосе наката на расстоянии 1,0-1,5 м от кромки покрытия) строго следят за установкой колеса автомобиля в пределах прямоугольника размером 10-20 см, вытянутого в продольном направлении и отмеченного краской на покрытии. Общая продолжительность испытаний на каждой конкретной точке составляет не менее 30-35 дней. Начало периода ограничения движения транспортных средств определяют по тенденции увеличение прогиба дорожной одежды под нагрузкой. За дату начала периода ограничения движения принимают дату, когда фактический модуль упругости дорожной одежды и земляного полотна стал меньше требуемого значения (с учетом коэффициента прочности). За дату завершения периода ограничения движения принимают дату, когда фактический модуль упругости дорожной одежды и земляного полотна определен не менее требуемого значения (с учетом коэффициента прочности).

Б.8 При корректировке директивной продолжительности ограничения движения транспортных средств путем измерения влажности.

Б.8.1 Допустимое значение влажности определяют по формуле:

, (Б. 5)

где t - время начала периода ограничения пропуска соответствующей нагрузки; - влажность на момент оттаивания; - относительное изменение влажности грунта земляного полотна, за период оттаивания на средней глубине рабочего слоя 0,8 м, со скоростью оттаивания дорожных конструкций .

(Б. 6)

где - прирост влажности грунта земляного полотна за весенний период.

Б.8.2 Влажность на момент оттаивания определяют в соответствии с п. 2.5.4 ОДН 218.1.052-2002 [10] традиционным термовесовым способом (путем отбора проб) или методом георадиолокационного зондирования (с помощью георадарного сканирования) [1, 4, 5].

Б.8.3 Георадарное сканирование выполняют по методике [4] на характерных участках в контрольных точках над 3-5 локальными объектами, например над водопропускными железобетонными трубами (диаметр трубы 0,75...2,0 м), заглубленными не менее 1,2 м и не более 2,0 м от поверхности покрытия. Работы проводят георадарами с центральной частотой антенных блоков при песчаных и супесчаных грунтах - 400 МГц, при суглинистых грунтах - 250 (150) МГц. Место замеров влажности грунта земляного полотна в контрольных точках отмечают краской на покрытии дорожной одежды. Испытания проводят путем записи радарограмм при продольных проходах (перпендикулярно оси трубы) по длине участка 10-20 м по полосе наката на расстоянии 1,0-1,5 м от кромки покрытия, при этом отметка краской находится в центре прохода. Шаг сканирования составляет 10-25 см. Среднюю влажность грунтов земляного полотна до поверхности водопропускной трубы определяют по информации на записанной радарограмме с помощью специальных программ обработки (программы, как правило, поставляют совместно с георадаром, например, программа "Geoscan" при сканировании георадаром серии "ОКО"). По радарограмме выделяют поверхность трубы, отрисовывают отраженную гиперболу и по раскрытию ветвей гиперболы определяют диэлектрическую проницаемость грунтовой среды, находящейся выше трубы, а затем по диэлектрической проницаемости вычисляют либо объемную влажность грунтов земляного полотна по эмпирической зависимости [1]:

, (Б. 7)

где - диэлектрическая проницаемость,

либо весовую влажность гр