Приложение А (обязательное). Порядок проведения испытаний профилометров

Приложение А
(обязательное)

Порядок
проведения испытаний профилометров

А.1 Общие положения

А.1.1 Испытания профилометров следует проводить на наборе тестовых участков дороги путем сравнения результатов измерения ординат микропрофиля поверхности дорожного покрытия профилометром с результатами измерения, полученными короткошаговым высокоточным нивелированием.

А.1.2 Показателями качества измерений ординат микропрофиля поверхности дорожного покрытия профилометром являются:

- и повторяемость усредненных величин неровностей в каждом диапазоне длин волн;

- точность и повторяемость ординат микропрофиля в каждом диапазоне длин волн;

- точность и повторяемость показателя IRI, рассчитанного по результатам измерения для отрезков длиной 100 м;

- точность измерения пройденного пути.

Примечание - При наличии в аппаратуре профилометра двух (правого и левого) каналов измерения правый канал измерения оценивается по точности, левый канал - по повторяемости.

А.2 Тестовые участки

А.2.1 Для проведения испытаний должно быть выбрано не менее трех тестовых участков, длина одного из которых должна быть не менее 500 м, остальных - не менее 200 м.

А.2.2 Тестовые участки для испытаний профилометров необходимо выбирать, исходя из следующих требований:

- в составе тестовых участков должны быть участки покрытия с высокой шероховатостью (средняя глубина впадин шероховатости не менее 2,0 мм по методу "Песчаное пятно") и участки с низкой шероховатостью (средняя глубина впадин шероховатости не более 0,45 мм по методу "Песчаное пятно");

- в составе тестовых участков должны быть участки покрытия с различной ровностью, оцениваемой по показателю IRI, а именно: менее 1,5 мм/м, в пределах от 1,5 до 2,5 мм/м и более 2,5 мм/м;

- тестовые участки должны иметь покрытие без раскрытых трещин, выбоин, выраженных искажений поперечного профиля;

- покрытие на тестовых участках должно быть очищено от грязи и посторонних предметов;

- расположение тестовых участков должно обеспечивать возможность для разгона профилометра на дистанции не менее 300 м и торможения на дистанции не менее 50 м.

А.3 Измерение вертикальных отметок нивелиром и нивелирной рейкой

А.3.1 Нивелир и рейка должны быть технически исправны, поверены в соответствии с ГОСТ 10528.

Рейка должна быть соединена сферическим шарниром с опорной пятой диаметром 100 мм, имеющей резиновую прокладку для имитации сглаживания шероховатости поверхности дорожного покрытия шиной колеса автомобиля. Значение статического прогиба резиновой прокладки под собственным весом рейки с пятой должно находиться в диапазоне от 0,5 до 1,5 мм.

А.3.2 Нивелирование тестовых участков следует выполнять по правой полосе наката с шагом отметок 0,25 м. На каждом из тестовых участков нивелирование отрезка длиной 50 м, начинающегося с отметки 100 м, следует выполнять с шагом 0,125 м.

А.3.3 Нивелирование выполняется в коридоре измерений шириной 0,4 м, расположенном в правой полосе наката. Границы коридора измерений следует размечать двумя продольными тонкими линиями.

Нивелирование следует проводить по центру коридора измерений в прямом и обратном направлениях. Места установки рейки в поперечном сечении допускается определять с помощью рулетки.

Места установки рейки в продольном направлении должны быть обозначены метками. Метки на поверхности дорожного покрытия следует наносить с внешней стороны границы коридора измерений с шагом не менее 2 м. Места установки рейки в промежуточных точках с шагом 0,25 и 0,125 м допускается определять по рулетке без нанесения меток на поверхность дорожного покрытия. При необходимости места установки нивелирной рейки могут быть размечены с шагом 0,25 и 0,125 м. Схема разметки коридора измерений представлена на рисунке А.1.

Примечание - Требования к измерительной рулетке - по ГОСТ 7502.

Рисунок А.1 - Схема разметки коридора измерений при нивелировании тестового участка

А.3.4 При нивелировании отсчеты отметок по рейке должны быть выполнены с точностью 0,1 мм.

А.3.5 Массив данных профиля по результатам нивелирования следует формировать путем осреднения двух значений вертикальных отметок, полученных при измерении в прямом и обратном направлениях.

А.4 Проведение измерений профилометром

А.4.1 Измерение микропрофиля тестового участка профилометром следует проводить не менее десяти раз.

Примечание - Рекомендуется проведение 12 измерений микропрофиля с последующим исключением из них двух сомнительных результатов измерений.

А.4.2 При измерениях микропрофиля профилометром следует проводить не менее пяти заездов со скоростью 40 км/ч и не менее пяти заездов со скоростью 80 км/ч.

Примечание - Допускается проводить измерения с рабочей скоростью, определенной производителем профилометра.

А.4.3 Траектория движения дорожной лаборатории должна обеспечивать измерение микропрофиля внутри размеченного согласно А.3.3 коридора измерений.

А.4.4 Шаг записи массива ординат продольного микропрофиля проезжей части должен быть 0,125 м.

А.4.5 Допускается установка или нанесение меток (цветовых, геометрических, светоотражающих, радиометок и т.п.) на участках разгона и торможения для более точной привязки результатов измерения микропрофиля к началу и концу тестового участка.

А.5 Фильтрация микропрофиля

А.5.1 Определение точности и повторяемости результатов измерения микропрофиля следует выполнять для диапазонов длин волн, указанных в таблице А.1.

Таблица А.1 - Границы анализируемых диапазонов длин волн

Наименование показателя	Номер диапазона
	0	1	2	3	4	5	6
Длина волны центра диапазона , м	1,0	2,0	4,0	8,0	16,0	32,0	64,0
Длина волны начала диапазона , м	0,707	1,414	2,828	5,657	11,314	22,627	45,255
Длина волны конца диапазона , м	1,414	2,828	5,657	11,314	22,627	45,255	90,510

А.5.2 Фильтрацию микропрофиля следует проводить полосовым фильтром Баттерворта 4-го порядка, передаточную функцию которого вычисляют по формуле

,

(A.1)

где - круговая частота начала диапазона длин волн по формуле (А.2), рад/м;

- мнимая единица;

- круговая частота, рад/м;

- круговая частота конца диапазона длин волн по формуле (А.3), рад/м.

,

(А.2)

,

(А.3)

где - длина волны начала диапазона, м;

- длина волны конца диапазона, м.

А.6 Определение точности и повторяемости усредненной величины неровностей

А.6.1 Для каждого диапазона длин волн следует выполнять расчет точности и повторяемости усредненной амплитуды неровностей для каждого тестового заезда и для нивелирования.

А.6.2 При расчете необходимо использовать отфильтрованные массивы отметок.

А.6.3 При расчете на отрезках, пронивелированных с шагом 0,25 м, массив профилометра с шагом 0,125 м прореживают, отбрасывая каждое второе значение.

А.6.4 Усредненную величину неровностей в заданном диапазоне длин волн G, мм, вычисляют по формуле

,

(А.4)

где N - количество ординат в массиве;

z - ордината отфильтрованного микропрофиля, мм;

- индекс ординаты в массиве.

А.6.5 Оценку точности усредненной величины неровностей , % вычисляют по формуле

,

(А.5)

где М - количество заездов;

- индекс заезда;

- значение по результатам нивелирования, мм;

- значение по j-му заезду, мм.

А.6.6 Оценку повторяемости усредненной величины неровностей , %, вычисляют по формуле

,

(A.6)

где М - количество заездов;

- индекс заезда;

- значение по j-му заезду, мм;

- среднее значение, вычисленное по количеству заездов, равному , мм.

А.6.7 Точность и повторяемость воспроизведения усредненной амплитуды для диапазонов N 5 и N 6 выполняется только для тестовых участков длиной 500 м. Точность и повторяемость воспроизведения усредненной амплитуды для диапазона N 0 выполняется только для тестовых отрезков длиной 50 м, пронивелированных с шагом 0,125 м.

А.7 Определение точности и повторяемости ординат микропрофиля

А.7.1 Для каждого диапазона длин волн следует выполнять расчет точности и повторяемости ординат микропрофиля.

А.7.2 При расчете необходимо использовать отфильтрованные массивы отметок.

А.7.3 При расчете на отрезках, пронивелированных с шагом 0,25 м, массив профилометра с шагом 0,125 м прореживают, отбрасывая каждое второе значение.

А.7.4 Общий показатель точности ординат микропрофиля , мм, вычисляют по формуле

,

(А.7)

где N - количество ординат микропрофиля в массиве;

- индекс ординаты в массиве;

- количество заездов;

- индекс заезда;

- значение i-й ординаты по результатам j-го измерения профилометром, мм;

- значение i-й ординаты по результатам нивелирования, мм.

А.7.5 Общий показатель повторяемости ординат микропрофиля , мм, вычисляют по формуле

,

(А.8)

где - количество ординат микропрофиля в массиве;

- индекс ординаты в массиве;

- количество заездов;

- индекс заезда;

- значение i-той ординаты по результатам j-го измерения профилометром, мм;

- среднее значение i-той ординаты микропрофиля, вычисленное по количеству заездов, равному , мм.

А.8 Оценка точности и повторяемости показателя IRI

А.8.1 Показатель IRI следует рассчитывать для каждого из заездов профилометра и по результатам нивелирования для 100-метровых участков. Точность и повторяемость показателя IRI необходимо вычислять для каждого 100-метрового участка.

А.8.2 Для расчета показателя IRI используются профили, не подвергнутые фильтрации.

А.8.3 Оценку точности определения показателя IRI, , %, вычисляют по формуле

,

(А.9)

где М - количество заездов;

- индекс заезда;

- значение показателя IRI, вычисленное по результатам измерения микропрофиля профилометром, мм/м;

- значение показателя IRI, вычисленное по результатам нивелирования, мм/м.

А.8.4 Оценку повторяемости показателя IRI, , %, вычисляют по формуле

,

(A10)

где М - количество заездов;

j - индекс заезда;

- значение показателя IRI, вычисленное по результатам измерения микропрофиля профилометром, мм/м;

IRI - среднее значение показателя IRI, вычисленное по количеству заездов, равному , мм/м.

А.9 Оценка точности измерения пройденного пути

А.9.1 Измерения пройденного пути производятся на любом из тестовых участков.

А.9.2 Точность измерения пройденного пути , %, вычисляют по формуле

,

(А.11)

где М - количество заездов;

j - индекс заезда;

- результат измерения профилометром пройденного пути для j-го заезда, м;

- длина участка измерений, соответствующая началу и концу тестового участка и определенная при разметке его границ рулеткой, м.

Примечания

1 Допускается определять точность измерения пройденного пути по трем заездам (М = 3).

2 Требования к измерительной рулетке - по ГОСТ 7502.