Приложение А (рекомендуемое). Методика определения расчетных температур слоя и назначение допустимых к применению марок битумного вяжущего

Приложение А
(рекомендуемое)

Методика
определения расчетных температур слоя и назначение допустимых к применению марок битумного вяжущего

А.1 Определение максимальной расчетной температуры слоя, который расположен на поверхности дороги

Данный алгоритм распространяется на слои, которые расположены на поверхности дороги.

Исходными данными являются:

- массив максимальных суточных температур воздуха за 20-летний период в месте проведения работ;

- прогнозируемая максимальная колея за срок службы слоя;

- необходимая надежность максимальной расчетной температуры слоя.

Примечание - Рекомендуется использование массивов суточных температур, полученных от организаций, подведомственных Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, или рекомендованных данной службой.

Для каждого календарного года вычисляют годовые градусы Degree-Days G_i, тыс. °С. Далее вычисляют среднее значение годовых градусов Degree-Days DD за 20-летний период по формуле

.

(А.1)

Исходную максимальную расчетную температуру T₅₀, °С, вычисляют по формуле

,

(А.2)

где DD - годовые градусы, тыс. °С;

RD - прогнозируемая максимальная колея за срок службы слоя, мм.

Значения прогнозируемой максимальной колеи за срок службы слоя рекомендуется выбирать в диапазоне от 5 до 13 мм. Если не имеется данных по прогнозируемой максимальной колее, то выбирают значение RD = 13 мм.

Вычисляют годовой коэффициент вариации максимальной расчетной температуры CVPG, %, по формуле

,

(А.3)

где Lat - географическая широта участка расположения дороги, град;

RD - прогнозируемая максимальная колея за срок службы слоя, мм.

Максимальную расчетную температуру слоя T_N, %, определенную с надежностью N, вычисляют по формуле

,

(А.4)

где T₅₀ - исходная максимальная расчетная температура слоя, °С;

Z - табличное значение аргумента функции стандартного нормального распределения, соответствующее надежности N;

CVPG - годовой коэффициент вариации максимальной расчетной температуры, %.

Выборочные табличные значения аргумента функции стандартного нормального распределения Z приведены в таблице А.1.

Таблица А.1

Z	0	0,255	0,525	0,675	0,845	1,125	1,285	1,645	2,055
Надежность N, %	50	60	70	75	80	85	90	95	98

А.2 Определение максимальной расчетной температуры слоя, расположенного на глубине от поверхности дороги

Данный алгоритм определения максимальной расчетной температуры слоя распространяется на слои, которые расположены на глубине от поверхности дороги (все слои, кроме верхнего слоя покрытия).

Исходными данными являются:

- массив максимальных суточных температур воздуха за 20-летний период в месте проведения работ;

- необходимая надежность максимальной расчетной температуры слоя.

Для каждого дня в календарном году вычисляют среднее значение максимальных суточных температур воздуха семи последовательных дней, включающие в себя этот день, три предыдущих и три последующих дня. Для этого используют массив суточных максимальных температур воздуха за календарный год. Максимальной годовой семидневной температурой T_мах является наибольшая температура из полученных средних значений максимальных суточных температур воздуха семи последовательных дней T₇, вычисляемая по формуле

.

(А.5)

где T_i - максимальная суточная температура воздуха в i-й день из семи последовательных дней.

Получают значения максимальных годовых семидневных температур для каждого календарного года.

Используя полученные максимальные годовые семидневные температуры, вычисляют их среднее значение T_ср и стандартное отклонение.

Стандартное отклонение максимальных годовых семидневных температур s вычисляют по формуле

.

(А.6)

где n - количество лет наблюдений;

T_i - максимальная годовая семидневная температура в i-й год наблюдения;

T_ср - среднее значение максимальных годовых семидневных температур.

За максимальную расчетную температуру слоя T_N, °С, определенную с надежностью N, принимают температуру на глубине 20 мм ниже поверхности слоя, вычисляемую по формуле

,

(A.7)

где T_cp - среднее значение максимальных годовых семидневных температур, °С;

Lat - географическая широта участка расположения дороги, град;

H - глубина от поверхности дороги, мм;

Z - табличное значение аргумента функции стандартного нормального распределения, соответствующее надежности N (см. таблицу А.1);

s - стандартное отклонение максимальных годовых семидневных температур.

Исходной для слоев, которые расположены на глубине от поверхности дороги, является максимальная расчетная температура слоя T₅₀ (рассчитанная с надежностью 50 %).

А.3 Определение минимальной расчетной температуры слоя

Данный алгоритм распространяется на слои, которые расположены на глубине и на поверхности дороги, а также на верхний слой покрытия.

Исходными данными являются:

- массив минимальных суточных температур воздуха за 20-летний период в месте проведения работ;

- необходимая надежность минимальной расчетной температуры слоя.

Определяют минимальные годовые температуры, используя массив значений минимальных суточных температур воздуха. Минимальная годовая температура равна значению самой низкой минимальной суточной температуры воздуха в году.

Используя полученные значения минимальных годовых температур, вычисляют их среднее значение T_min.

Значение стандартного отклонения минимальных годовых температур s вычисляют по формуле

,

(А.8)

где n - количество лет наблюдений;

T_i - минимальная годовая температура в i-й год наблюдения;

T_min - среднее значение минимальных годовых температур.

За минимальную расчетную температуру слоя T_m, °С, определенную с надежностью N, принимают температуру на поверхности слоя, вычисляемую по формуле

,

(A.9)

где T_min - среднее значение минимальных годовых температур, °С;

Lat - географическая широта участка расположения дороги, град;

Н - глубина от поверхности дороги, мм;

Z - табличное значение аргумента функции стандартного нормального распределения, соответствующее надежности N;

s - стандартное отклонение минимальных годовых температур.

А.4 Определение скорректированной максимальной расчетной температуры слоя

При определении скорректированной максимальной расчетной температуры слоя при надежности N исходными данными являются:

- максимальная расчетная температура слоя с надежностью N;

- исходная максимальная расчетная температура слоя;

- условия движения в месте проведения работ;

- прогнозируемая средняя скорость транспортного потока в месте проведения работ.

Примечание - Методика определения условий движения приведена в ГОСТ Р 58401.1. Допускается не учитывать прогнозируемую среднюю скорость транспортного потока в случае невозможности ее определения.

Скорректированную максимальную температуру слоя Т_k при надежности N вычисляют по формуле

,

(А.10)

где Т - максимальная расчетная температура слоя с надежностью N, °С;

k - значение коррекции в соответствии с таблицей А.2.

Таблица А.2

Прогнозируемая средняя скорость транспортного потока, км/ч	Исходная максимальная расчетная температура слоя, °С	Значение коррекции к, °С
		Условия движения
		Легкие (Л)	Нормальные (Н)	Тяжелые (T)	Экстремально тяжелые (Э)
Не менее 70	До 52,0 включ.	0	7,8	13,2	15,5
	От 52,1 до 58,0 включ.	0	7,1	12,3	14,5
	От 58,1 до 64,0 включ.	0	6,5	11,3	13,4
	От 64,1 до 70,0 включ.	0	5,8	10,4	12,4
Менее 70	До 52,0 включ.	2,8	10,3	15,5	17,7
	От 52,1 до 58,0 включ.	2,7	9,5	14,5	16,6
	От 58,1 до 64,0 включ.	2,6	8,8	13,5	15,5
	От 64,1 до 70,0 включ.	2,4	8,0	12,4	14,4
Примечание - В случае невозможности определения средней скорости транспортного потока по умолчанию принимают значения коррекции, соответствующие строкам "менее 70 км/ч".

А.5 Методика назначения допустимых к применению марок битумного вяжущего

А.5.1 При назначении допустимых к применению марок битумного вяжущего исходными данными являются:

- максимальная расчетная температура слоя с надежностью N, % (при применении битумного вяжущего по ГОСТ Р 58400.2);

- скорректированная максимальная расчетная температура слоя с надежностью N, % (при применении битумного вяжущего по ГОСТ Р 58400.1);

- минимальная расчетная температура слоя с надежностью N, %;

- уровень транспортной нагрузки (условия движения и прогнозируемая скорость транспортного потока в месте проведения работ).

Примечание - При назначении допустимых к применению марок битумного вяжущего допускается не учитывать прогнозируемую среднюю скорость транспортного потока в случае невозможности ее определения.

А.5.2 Битумное вяжущее марки PG X(Z) - Y, классифицированное по ГОСТ Р 58400.2, допускается к применению в конструктивном слое дорожной одежды при заданной надежности N, если одновременно выполняются следующие условия:

- верхнее значение марки X более чем значение расчетной максимальной температуры слоя при надежности N;

- нижнее значение марки Y менее чем значение расчетной минимальной температуры слоя при надежности N;

- тип марки Z не ниже, чем соответствующий уровню транспортной нагрузки в месте проведения работ.

А.5.3 Битумное вяжущее марки PG X - Y, классифицированное по ГОСТ Р 58400.1, допускается к применению в конструктивном слое дорожной одежды при заданной надежности N, если одновременно выполняются следующие условия:

- верхнее значение марки X более чем значение скорректированной расчетной максимальной температуры слоя при надежности N;

- нижнее значение марки Y менее чем значение расчетной минимальной температуры слоя при надежности N.

А.5.4 При легких условиях движения рекомендуется применение битумных вяжущих, классифицированных по ГОСТ Р 58400.1. При нормальных, тяжелых и экстремально тяжелых условиях движения рекомендуется применение битумных вяжущих, классифицированных по ГОСТ Р 58400.2.