Приложение А (рекомендуемое). Методика определения расчетных температур слоя дорожного покрытия

Приложение А
(рекомендуемое)

Методика
определения расчетных температур слоя дорожного покрытия

Для выбора марки битумного вяжущего для слоя покрытия необходимо определить максимальную расчетную температуру дорожного покрытия на глубине 20 мм от поверхности данного слоя покрытия и минимальную расчетную температуру на поверхности этого слоя.

Для определения максимальной и минимальной расчетных температур слоя покрытия необходимы данные о температурах воздуха в районе строительства за максимально возможный период времени.

Для определения марок битумных вяжущих материалов использовались алгоритмы, приведенные ниже.

Для определения максимальной расчетной температуры слоя покрытия необходимо определить максимальные средние семидневные температуры воздуха для каждого года наблюдений. Чтобы определить среднюю максимальную годовую семидневную температуру (далее семидневная температура ()), необходимо для каждого дня в году вычислить среднее значение максимальных температур за 7 дней, включающих этот день, три предыдущих и три последующих дня. Далее необходимо выбрать большее из полученных значений. Используя массив средних максимальных годовых семидневных температур за максимально возможный срок наблюдений вычисляется среднее значение данных температур (далее - средняя температура ()) и стандартное отклонение.

Для вычисления значения стандартного отклонения семидневных температур (s) может быть использована формула А.1

,

(А.1)

где n - количество лет наблюдений;

- средняя температура;

- семидневная температура в (i-й) год наблюдения.

Для обеспечения 98% вероятности того, что за время эксплуатации покрытия температура воздуха не превысит выбранного значения, эта температура должна быть не менее ( + 2s)°C, причем при выборе температуры равной ()°С данная вероятность равна 50%.

Максимальная расчетная температура покрытия, принимается равной температуре асфальтобетонного покрытия на глубине 20 мм от верхнего слоя.

Расчет максимальной расчетной температуры слоя покрытия (Т) выполняется по формуле А.2

,

(A.2)

где Т - максимальная расчетная температура покрытия (°С);

- средняя температура воздуха (°С);

Lat - географическая широта в градусах;

Н - глубина от поверхности покрытия (мм);

Z - табличное значение стандартного нормального распределения (Z = 2,055 для вероятности 98%);

s - стандартное отклонение семидневных температур.

Для верхних слоев покрытий максимальная расчетная температура покрытия рассчитывается на глубине 20 мм (Н = 20).

Верхнее значение марки битумного вяжущего (X) выбирается в соответствии с максимальной расчетной температурой, которая определяется по температуре слоя дорожного покрытия на глубине 20 мм от верхнего слоя.

Для определения минимальной расчетной температуры покрытия необходимо фиксировать в каждом году самую низкую температуру воздуха (). Используя массив значений самых низких температур за каждый год наблюдений, необходимо вычислить среднее значение минимальных температур воздуха за все время наблюдений (далее - средняя минимальная температура ()).

Также необходимо вычислить значение стандартного отклонения самых низких температур воздуха (s). Для этого может быть использована формула А.3

,

(А.3)

где n - количество лет наблюдений;

- средняя минимальная температура;

- самая низкая температура в (i-й) год наблюдения.

Для обеспечения 98%-ной вероятности того, что за время эксплуатации покрытия температура воздуха не будет ниже выбранного значения, эта температура должна быть не более ( - 2s)°C, причем при выборе температуры, равной ()°C, данная вероятность будет равна 50%.

Расчет минимальной расчетной температуры покрытия выполняется по формуле А.4

,

(А.4)

где - минимальная расчетная температура покрытия (°С);

- средняя минимальная температура (°С);

Lat - географическая широта в градусах;

Н - глубина от поверхности покрытия (мм);

Z - табличное значение стандартного нормального распределения (Z = 2,055 для вероятности 98%);

s - стандартное отклонение минимальных температур.

Для верхних слоев покрытий минимальная расчетная температура покрытия рассчитывается на поверхности дороги (Н = 0).

Нижнее значение марки битумного вяжущего (Y) выбирается в соответствии с минимальной расчетной температурой, которая определяется по температуре поверхности слоя дорожного покрытия.

Чтобы определить допустимую марку битумного вяжущего для использования в слое дорожного покрытия, необходимо выбрать такую марку, верхнее значение которой превосходит максимальную расчетную температуру слоя дорожного покрытия, а нижнее значение которой ниже минимальной расчетной температуры для данного слоя.