Часть 1. Методика измерений и оценки эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи

Часть 1. Методика измерений и оценки эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи
(утв. распоряжением Государственной службы дорожного хозяйства Министерства транспорта РФ от 17 мая 2002 г. N ОС-441-Р)

Под совместным воздействием движения тяжёлых и многоосных автомобилей и природно-климатических факторов на покрытиях дорожных одежд могут накапливаться дефекты и деформации, одним из видов которых является колея.

Получение полных и достоверных данных о параметрах колееобразования требует большого количества измерений специальными автоматизированными передвижными лабораториями с лазерным, ультразвуковым и другим оборудованием, широко применяемым во многих странах мира.

В настоящей работе рассматриваются методы ручного измерения глубины колеи, которые могут быть использованы при отсутствии указанных лабораторий.

При их разработке одновременно учитывались два принципиальных требования: обеспечить достаточную точность измерений для решения практических задач и максимально снизить затраты ручного труда в процессе полевых измерений.

Методика измерения глубины колеи с использованием укороченной рейки предназначена для оценки состояния поверхности проезжей части по ровности в поперечном направлении и позволяет выполнять измерение основных параметров колеи с целью планирования и организации работ по её устранению.

Методика разработана коллективом авторов МАДИ (ГТУ) в составе: д-ра техн. наук, проф. А.П. Васильева, д-ра техн. наук, проф. Ю.М. Яковлева, канд. техн. наук М.Г. Горячева, инж. М.Ю. Расторгуева и инж. С.В. Лугова.

1. Определения

Рейка укороченная - жёсткая прямолинейная рейка длиной 2000 мм, прикладываемая на подставочные стаканы, которые устанавливают на поверхности автомобильной дороги (проезжей части и обочине) с целью измерения просветов между рейкой и поверхностью проезжей части, а также расстояний между измеренными просветами.

Просвет под рейкой - зазор между нижней гранью рейки и поверхностью проезжей части дороги.

Подставочный стакан - приспособление в виде цилиндра постоянной (подставочный стакан постоянной высоты) и переменной (подставочный стакан переменной высоты) высоты, на которые прикладывают рейку в процессе определения параметров ровности в поперечном направлении.

Измерительный щуп - приспособление с измерительной шкалой заданной точности для определения просвета между рейкой и поверхностью проезжей части.

Общая глубина колеи относительно правого выпора - параметр колеи, определяемый расстоянием по вертикали от дна колеи до гребня правого выпора колеи.

Общая глубина колеи относительно левого выпора - параметр колеи, определяемый расстоянием по вертикали от дна колеи до гребня левого выпора колеи.

Глубина колеи - параметр колеи, определяемый расстоянием по вертикали от дна колеи до опорной грани рейки, уложенной в поперечном направлении на проезжую часть.

Дно колеи - параметр колеи, соответствующий самой нижней точке колеи.

Гребень выпора - параметр колеи, соответствующий самой верхней точке на выпоре.

Расстояние между гребнем колеи и дном колеи - расстояние по горизонтали между этими точками.

2. Организация работ по измерению параметров и глубины колеи на автомобильных дорогах

2.1. Измерение параметров и глубины колеи производят на автомобильных дорогах с нежёсткими дорожными одеждами, имеющими покрытия из асфальтобетона или из материалов, обработанных органическими вяжущими.

Работы по измерению глубины колеи производят в тёплый период года при отсутствии воды на поверхности дороги. Измерение параметров колеи может выполняться как в составе общих работ по диагностике, так и самостоятельно. Для планирования работ на следующий год измерения выполняют в осенний период года после снижения высоких положительных температур воздуха на открытой местности до +15°С в дневное время. Завершить измерения следует до наступления устойчивых отрицательных температур.

2.2. Различают два способа измерения параметров колеи с применением укороченной рейки: упрощённый способ и измерение по методу вертикальных отметок.

Упрощённый способ рекомендуется для использования в процессе общей диагностики состояния дорог для предварительной оценки характера колееобразования, выявления участков, требующих устранения колеи, назначения вида работ и определения их ориентировочных объёмов.

Способ определения параметров колеи путём измерения по методу вертикальных отметок рекомендуется для использования в процессе проектно-изыскательских работ для детальной оценки характера колееобразования и разработки проектно-сметной документации по устранению колеи.

2.3. Измерение параметров колей выполняется бригадой в рекомендуемом составе: инженер - 1; техник - 2; рабочий - 1.

Оснащение бригады по измерению параметров колей включает:

- передвижную дорожную лабораторию или автомобиль "Дорожная служба" или любой другой автомобиль, позволяющий перевозить бригаду, измерительные приборы и дорожные знаки;

- рейку укороченную с уровнем, подставочные стаканы и измерительный щуп;

- курвиметр и измерительные ленты;

- защитные жилеты;

- набор дорожных знаков "Дорожные работы", "Объезд препятствия слева", "Ограничение максимальной скорости" и конусов.

2.4. Технологический процесс измерения глубины колеи может быть разбит на этапы:

- подготовительный;

- полевые обследования и измерения;

- обработка материалов полевых обследований и измерений и оформление документов.

2.5. Подготовительные работы включают:

- комплектование бригады;

- подготовку и оснащение передвижной лаборатории или другого автомобиля, средств измерения и защитных средств;

- заготовку форм журналов и таблиц;

- сбор информации об обследуемой дороге из технического паспорта дороги, АБДД, проекта, данных предыдущей диагностики или обследований;

- уточнение титула и категории дороги, интенсивности и состава движения, предварительное выявление участков с колеёй;

- определение объёмов работ по измерению параметров колеи, места дислокации бригады в период полевых работ;

- согласование работ с органами управления дорогой и органами ГИБДД;

- инструктаж исполнителей по правилам техники безопасности и охране труда в процессе выполнения полевых работ и измерений.

2.6. Полевые работы включают осмотр и оценку состояния поверхности дороги, а также измерения параметров колеи в установленном порядке.

2.6.1. Визуальный осмотр производят из автомобиля, движущегося со скоростью, позволяющей фиксировать дефекты состояния покрытия, но не более 20 км/ч или пешком. В местах, требующих детального осмотра и обследования, делаются остановки. Визуальное обследование дорог с раздельными проезжими частями производится в прямом и обратном направлениях.

2.6.2. В процессе визуального осмотра уточняют местоположение начала и конца самостоятельных участков с колеёй в прямом и обратном направлениях и привязывают эти положения к километражу.

2.6.3. В местах измерения параметров колеи разбивают поперечник (створ), местоположение которого заносят в ведомость. До начала измерений с поверхности проезжей части и краевых укреплённых полос очищают пыль и грязь, чтобы были чётко видны границы покрытия и обочин.

2.6.4. На каждом самостоятельном участке производят измерения параметров колеи в соответствии с указаниями раздела 4.

2.6.5. Измерения производят под защитой автомобиля, располагающегося так, чтобы знаки "Дорожные работы", "Объезд препятствия слева" и "Ограничение максимальной скорости" были обращены навстречу движению отображённой на них информацией.

2.6.6. Результаты полевых измерений параметров колеи заносят в ведомость установленной формы и обрабатывают статистическими методами.

2.7. Работы по визуальному осмотру и измерению параметров колеи относятся к категории опасных. Все лица, участвующие в этой работе, должны строго соблюдать действующие "Правила техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании дорог", а также другие ведомственные правила и инструкции. При выполнении работ непосредственно на дороге должны соблюдаться требования "Инструкции по организации движения и ограждению мест производства работ", а также специально разработанных для таких случаев инструкций и указаний.

3. Требования к измерительному оборудованию

3.1. Рейка укороченная и измерительный щуп (рис. 1): длина рейки должна быть мм;

- прогиб рейки от собственного веса в середине пролёта не должен превышать 0,2 мм;

- ширина опорной грани рейки - мм;

- отклонение опорной грани рейки от плоскости не должно превышать 0,2 мм; допускается вместо отклонения от плоскости измерять отклонение от прямолинейности продольного профиля поверхности опорной грани рейки, которое не должно превышать 0,2 мм;

- отклонение боковой грани рейки от прямолинейности не должно превышать 5 мм по длине рейки;

- рейка должна быть оснащена устройством для измерения уклона приложения рейки с точностью ();

- на боковые грани рейки наносится шкала, оцифрованная через 10 см от 0 до 200; шкала должна иметь сантиметровые деления;

- длина измерительного щупа должна быть мм, не считая держателя;

- диаметр измерительного щупа должен быть мм;

- шкала на измерительном щупе должна обеспечивать возможность измерения параметров колеи до 30 см; шкала должна иметь миллиметровые деления;

- отклонение продольности измерительного щупа не должно превышать 1,0 мм.

3.2. Подставочные стаканы (рис. 2):

- подставочные стаканы изготавливаются из стойкого к износу материала;

- высота подставочных стаканов постоянной высоты должна составлять мм; мм; мм; мм;

- диаметр подставочных стаканов постоянной высоты должен быть мм;

- высота подставочного стакана переменной высоты должна быть: наибольшая - мм; наименьшая - мм.

4. Проведение измерений

4.1. При проведении измерений следует разделять колеи по видам:

по расположению в пределах полосы движения (рис. 3):

- внешняя (справа по направлению движения);

- внутренняя (слева по направлению движения).

Измерения проводят на всём протяжении оцениваемого участка, при необходимости в обоих направлениях, за исключением мест прерывания колеи. В этом случае каждый из участков (как по направлению, так до и после прерывания колеи в одном направлении) выделяют в самостоятельный.

По очертанию в поперечном профиле (рис. 4):

- колея с одним выпором;

- колея с двумя выпорами;

- колея без выпоров.

4.2. Измерения глубины колеи по упрощённой методике выполняют по внешней колее с соблюдением требований к количеству створов измерения на каждом самостоятельном участке.

4.2.1. Рейку укладывают на выпоры внешней колеи и берут один отсчёт в точке, соответствующей наибольшему углублению колеи в каждом створе (рис. 5), при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм; при отсутствии выпоров рейку укладывают на проезжую часть таким образом, чтобы перекрыть измеряемую колею.

Если в створе измерения имеется дефект покрытия (выбоина, трещина и т.п.), створ измерения может быть перемещён вперёд или назад на расстояние до 0,5 м, чтобы исключить влияние данного дефекта на считываемый параметр.

4.2.2. Количество створов измерения и расстояния между створами принимают в зависимости от длины самостоятельного и измерительного участков. Самостоятельным считается участок, на котором по визуальной оценке параметры колеи примерно одинаковы. Протяжённость такого участка может колебаться от 20 м до нескольких километров.

Самостоятельный участок разбивается на измерительные участки, длиной до 100 м (рис. 6).

4.2.3. Если общая длина самостоятельного участка не равна целому количеству измерительных участков по 100 м каждый, выделяется дополнительный укороченный измерительный участок.

Также назначается укороченный измерительный участок, если длина всего самостоятельного участка меньше 100 м.

4.2.4. На каждом измерительном участке выделяются 5 створов измерения на равном расстоянии один от другого (на 100-метровом участке через каждые 20 м), которым присваиваются номера от 1 до 5. При этом последний створ предыдущего измерительного участка становится первым створом последующего и имеет номер 5/1.

Укороченный измерительный участок также разбивается на 5 створов, расположенных на равном расстоянии один от другого (рис. 6).

4.2.5. Глубина колеи измеряется в наиболее глубоком месте каждого створа и записывается в ведомость. Форма ведомости с примером заполнения приведена в табл. 1.

По каждому измерительному участку определяют расчётную глубину колеи. Для этого анализируют результаты измерений в 5 створах измерительного участка, отбрасывают самую большую величину, а следующую за ней величину глубины колеи в убывающем ряде принимают за расчётную на данном измерительном участке ().

4.2.6. Расчётную глубину колеи для самостоятельного участка определяют как среднеарифметическую из всех значений расчётной глубины колеи на измерительных участках:

, мм.

Результаты расчётов заносят в ведомость (табл. 1)

Таблица 1

Ведомость измерения глубины колеи по упрощённому способу

Участок дороги ________________ Направление __________________

Номер полосы _________

Положение начала участка _______ Положение конца участка _______

Дата измерения ________________

Номер самостоятельного участка	Привязка к километражу и протяжённость	Длина измерительного участка 1, м	Глубина колеи по створам		Расчётная глубина колеи , мм	Средняя расчётная глубина колеи , мм
			номер ствола	глубина колеи
1	От км 20+150 до км 20+380, L = 230 м	100	1	11	13	12,7
			2	8
			3	12
			4	17
			5/1	13
		100	2	16	13
			3	10
			4	13
			5/1	11
		30	2	9	12
			3	14
			4	12
			5	7

4.3. Для детальной оценки параметров колееобразования рекомендуется использовать способ измерения вертикальных отметок с применением укороченной рейки и подставочных стаканов.

Измерения рекомендуется выполнять в каждом створе по внешней и внутренней полосам наката каждого направления движения. При отсутствии явно выраженной колеи по внутренней полосе наката измерения производятся только по внешней колее.

4.4. Измерения параметров колеи производят в намеченных створах, причём первый и последний створы на каждом самостоятельном участке должны быть расположены на расстоянии 2...5 м от начала и конца участка.

4.4.1. Количество створов измерений и расстояния между створами назначают в зависимости от длины оцениваемого участка с учётом требуемой точности и надёжности измерений (табл. 2).

Если в створе измерения расположен дефект верхнего слоя покрытия (трещина, выбоина и т.п.), то створ измерения следует вынести за зону влияния данного дефекта.

4.5. Измерение параметров внешней колеи выполняют в намеченном створе, прикладывая рейку к верхней грани подставочных стаканов в поперечном направлении.

Таблица 2

Расстояния между приложениями рейки при оценке состояния дорог по глубине колеи

Расстояния между створами измерений, м, при длине оцениваемого участка, м
100...199	200...499	500...999
5	10	15	20

Примечание. При длине оцениваемого участка менее 100 м расстояние между створами измерений принимать равным 2 м для любых случаев.

4.5.1. Подставочный стакан постоянной высоты устанавливают на кромку проезжей части, кромку краевой полосы или обочину. Подставочный стакан переменной высоты устанавливают в одном створе с подставочным стаканом постоянной высоты. Ширина зазора под укладываемой рейкой, ограниченная подставочными стаканами, должна перекрывать считываемые параметры внешней колеи (рис. 7.1).

4.5.2. Рейку следует выводить в положение нулевого поперечного уклона проезжей части (горизонтальное положение) с помощью подставочного стакана переменной высоты.

4.5.3. При каждом приложении рейки следует измерять:

- величины одного наибольшего - и двух наименьших - и просветов под рейкой (рис. 7.1) при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм; при отсутствии выпоров величины и измеряют на выходе из колеи, определяемом визуально.

4.5.4. В процессе измерений заполняют ведомость, в которую заносят полученные результаты (табл. 3).

4.6. При оценке параметров внутренней колеи измерение проводят в тех же створах, в которых выполняли измерение внешней колеи.

4.6.1. Рейку прикладывают к верхней грани подставочных стаканов, выводя её в положение нулевого поперечного уклона проезжей части (горизонтальное положение). Ширина зазора под укладываемой рейкой, ограниченная подставочными стаканами, должна перекрывать считываемые параметры внутренней колеи (рис. 7.2).

4.6.2. При каждом приложении рейки следует измерять величины одного наибольшего - и двух наименьших - и просветов под рейкой (рис. 7.2) при помощи измерительного щупа, устанавливаемого вертикально, с точностью до 1 мм; при отсутствии выпоров величины и измеряют на выходе из колеи, определяемом визуально.

4.6.3. В процессе измерений заполняют ведомость, в которую заносят полученные результаты (табл. 3).

Таблица 3

Ведомость измерения параметров поперечной ровности (колеи) по методу вертикальных отметок

Участок дороги ________________ Направление __________________

Номер полосы _________

Положение начала участка _______Положение конца участка _______

Дата измерения ________________

NN створа	Привязка к начальному километражу	Измерение параметров внешней колеи			Измерение параметров внутренней колеи
		, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм
1
2
...
n

5. Обработка результатов измерений

5.1. Обработку результатов измерений по методу вертикальных отметок выполняют в следующей последовательности.

5.1.1. Рассчитывают суммарную неровность поверхности проезжей части в каждом створе по внешней колее (рис. 7) по формулам:

общая глубина колеи по отношению к правому выпору

, мм;

общая глубина колеи по отношению к левому выпору

, мм.

5.1.2. Рассчитывают суммарную неровность поверхности проезжей части в каждом створе по внутренней колее (рис. 7) по формулам:

общая глубина колеи по отношению к правому выпору

, мм;

общая глубина колеи по отношению к левому выпору

, мм.

5.1.3. Вычисление среднего значения общей (суммарной) неровности выполняют по формулам:

, мм;

, мм;

, мм;

, мм,

где n - количество замеров на участке.

5.1.4. Среднеквадратическое отклонение общей неровности поверхности проезжей части определяют по формулам:

, мм;

, мм;

, мм;

, мм.

5.1.5. Расчётное значение общей неровности поверхности проезжей части, сопоставляемое с оценочной шкалой, определяют по формулам:

, мм;

, мм;

, мм;

, мм.

где t - коэффициент нормированного отклонения, зависящий от гарантийной вероятности (принимать равным 1,04).

5.1.6. Выполнение расчётов сопровождают заполнением ведомости (табл. 4).

Таблица 4

Ведомость расчётных параметров поперечной ровности (колеи)

Участок дороги ________________________________ Направление ________________________________ Номер полосы __________ Положение начала участка __________ Положение конца участка __________ Дата измерения ___________________
NN створа	Привязка к километражу	Параметры внешней колеи, мм					Параметры внутренней колеи, мм
1
2
...
n
		-	-	-			-	-	-
		-	-	-			-	-	-
		-	-	-			-	-	-

6. Требования к состоянию дорог по глубине колеи

Полученные расчётные значения параметров и глубины колеи сопоставляют с их допустимыми и предельно-допустимыми величинами, значения которых определены из условия обеспечения безопасности движения автомобилей на мокром покрытии со скоростью ниже расчётной на 25% для допустимой глубины колеи и на 50% для предельно-допустимой глубины колеи, а также с учётом влияния колеи на условия очистки покрытия от снежных отложений и борьбы с зимней скользкостью (табл. 5 и 6).

Таблица 5

Шкала оценки состояния дорог по параметрам колеи, измеренным по упрощённой методике

Расчётная скорость движения, км/ч	Глубина колеи , мм
	допустимая	предельно допустимая
>120	4	20
120	7	20
100	12	20
80	25	30
60 и меньше	30	35

Таблица 6

Шкала оценки состояния дорог по параметрам колеи, установленным по способу измерения вертикальных отметок

Расчётная скорость движения, км/ч	Общая глубина колеи относительно правого выпора , мм		Общая глубина колеи относительно левого выпора , мм
	допустимая	предельно допустимая	допустимая	предельно допустимая
>120	Не допускается	4	9	20
120	3	5	16	25
100	6	9	27	40
80	15	18	50	50
60 и меньше	50	50	50	50

Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимых значений относятся к опасным для движения автомобилей и требуют немедленного проведения работ по устранению колеи.