Методические рекомендации по выполнению лаборатор- ных работ по дисциплинам «Основы эксплуатации автомо- бильных дорог» и «Дорожные условия и безопасность движе- ния»
.pdfКонтроль поперечных уклонов выполняют с одинаковым шагом рейкой с уровнем. Рейку прикладывают к покрытию в поперечном направлении, выводят уровень в горизонтальное положение и по шкале определяют значение уклона в ‰. Количество измерений на захватке определяют в зависимости от категории дороги [5]: для I–II – 36; для III–IV – 26; для V – 18. Результаты измерений заносят в табл. 3.5.
3.1.1. Обработка результатов измерений
Статистическая обработка результатов измерений заключается
впостроении кумулятивных кривых и определении по ним количества просветов, превышающих допустимые значения (в случае контроля ровности) и количества значений поперечного уклона, не превышающих заданные отклонения (в случае контроля поперечного уклона). Для этого весь диапазон значений результатов измерений разделяют на интервалы с шагом 1 мм для просветов и 5 ‰ для уклонов. Общее количество измерений каждого параметра принимают за 100 %. Вычисляют количество попаданий значений результатов измерений в каждый интервал. Результаты расчета заносят
втабл. 3.6 и строят кумулятивные кривые.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.6 |
|
Статистическая обработка результатов измерений |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
Границы |
Среднее |
Частость (количе- |
Накопленная |
||
|
|
ство попаданий |
|||||
интер- |
|
интервала |
значение |
|
в интервал) |
частость, |
|
вала |
|
|
интервала |
|
|
|
% |
|
|
количество |
% |
||||
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
|
Σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
31 |
ELIB.PSTU.RU
На основе кумулятивной кривой дают оценку состоянию основания (покрытия) по ровности и поперечному уклону, сравнивая результаты с нормативными требованиями (табл. 3.1, 3.2).
3.2. Измерение поперечной ровности (глубины колеи)
Колея на покрытии проезжей части городских улиц и автомобильных дорог так же, как и продольная ровность, в значительной степени влияет на скорость, удобство и безопасность движения. Это связано с тем, что колея препятствует нормальному отводу воды, в ней формируются снежно-ледяные отложения при зимней эксплуатации, для удаления которых требуется значительный расход противогололедных материалов, в зоне колеи сцепные качества покрытия зачастую хуже, чем на остальной проезжей части.
В пределах полосы движения различают внешнюю и внутреннюю колею. По очертанию в поперечном профиле колеи бывают
содним выпором, с двумя выпорами и без выпоров.
Косновным факторам появления и развития колеи следует отнести несоответствие прочности дорожных одежд фактической интенсивности и составу движения, превысивших проектные, нарушение технологии строительства дорожной одежды и земляного полотна, применение некачественных материалов в конструктивных слоях и недоучет грунтово-гидрологических условий, а также способность большинства дорожно-строительных материалов и грунтов накапливать сдвиговые деформации.
Различают два способа измерения параметров колеи с применением укороченной двухметровой рейки [6]:
– упрощенный способ;
– измерение по методу вертикальных отметок.
Упрощенный способ рекомендуется для использования в процессе общей диагностики дорог для предварительной оценки характера колееобразования, выявления участков, требующих устранения колеи, назначения вида работ и определения их ориентировочных объёмов.
32
ELIB.PSTU.RU
Способ определения параметров колес путем измерения по методу вертикальных отметок рекомендуется использовать в процессе проектно-изыскательских работ для детальной оценки характера колееобразования и разработки проектно-сметной документации по устранению колеи.
Лабораторная работа включает ознакомление с методами измерений и измерительным инструментом, статистическую обработку результатов, сопоставление результатов с нормативными требованиями и назначение ремонтных мероприятий.
3.2.1.Измерительное оборудование
1.Рейка укороченная;
2.Измерительный щуп;
3.Подставочные стаканы.
3.2.1.1. Порядок проведения измерений
Измерения глубины колеи по упрощенной методике. Измерения глубины колеи выполняют по внешней колее. Рейку
укладывают на выпоры внешней колеи и берут один отсчет hк в точке, соответствующей наибольшему углублению колеи в каждом створе (см. рис. 3.5 [6]), с помощью 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 перемещен вперед или назад на расстояние до 0,5 м, чтобы исключить влияние данного дефекта на считываемый параметр.
Самостоятельный участок назначается в процессе визуального обследования колеи и должен иметь примерно одинаковые параметры колеи. Длина измерительного участка может быть назначена 100 м, оставшаяся часть – укороченный участок. Расстояние между створами получают делением измерительного участка на 5 (т.е. в данном случае 20 м).
33
ELIB.PSTU.RU
Для детальной оценки параметров колеи рекомендуется использовать способ измерения вертикальных отметок с применением укороченной рейки и подставочных стаканов (см. рис. 3.6; 3.7
и 3.8 [6]).
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. Количество створов измерений и расстояния между створами назначают в зависимости от длины оцениваемого участка с учетом требуемой точности и надежности измерений (табл. 3.7).
Таблица 3.7
Количество створов измерений
Расстояния между створами измерений, м, при длине оцениваемого участка, м
100–199 |
200–499 |
500–999 |
От 1000 |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
|
|
|
Примечание. При длине оцениваемого участка менее 100 м расстояние между створами измерений принимать равным 2 м для любых случаев.
3.2.2. Обработка результатов измерений
Обработка результатов измерений по упрощенной методике заключается в следующем. По каждому измерительному участку определяют расчетную 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 (hкн).
Расчетную глубину колеи для самостоятельного участка определяют как среднеарифметическую из всех значений расчетной глубины колеи на измерительных участках:
34
ELIB.PSTU.RU
hкс = ∑hкн/n, мм. |
(3.1) |
Обработку результатов измерений по методу вертикальных отметок выполняют в следующей последовательности.
Рассчитываем суммарную неровность поверхности проезжей части в каждом створе по внешней колее по формулам:
– общая глубина колеи по отношению к правому выпору
h1′ |
= δ1 |
– δ2, мм; |
(3.2) |
– общая глубина колеи по отношению к левому выпору |
|
||
h2′ |
= δ1 |
– δ3, мм. |
(3.3) |
Далее рассчитывают среднюю глубину колеи и среднеквадратическое отклонение глубины колеи относительно соответствующих выпоров:
|
∑n (h1′i −h1 )2 |
|
|
|
Ơ′1 = |
i −1 |
, мм |
(3.4) |
|
n −1 |
||||
|
|
|
||
|
∑n (h2′i −h2 )2 |
|
|
|
Ơ′2 = |
i −1 |
, мм |
(3.5) |
|
n −1 |
||||
|
|
|
Расчетное значение общей неровности поверхности проезжей части, сопоставляемое с оценочной шкалой, определяют по формулам:
h′1расч = h′1 + t · Ơ′1, мм; |
(3.6) |
h′2 расч = h′2 + t · Ơ′2, мм, |
(3.7) |
где t – коэффициент нормированного отклонения, зависящий от гарантийной вероятности (принимать равным 1,04).
При необходимости аналогичный расчёт выполняют для внутренней колеи.
35
ELIB.PSTU.RU
Полученные расчетные значения параметров и глубины колеи сопоставляют с их допустимыми и предельно допустимыми величинами (табл. 3.8 – для упрощенной методики и табл. 3.9 – для метода вертикальных отметок).
Таблица 3.8 Предельно допустимые значения по упрощённой методике
Расчетная скорость, |
Глубина колеи hк, мм |
|
км/ч |
|
|
допустимая |
предельно допустимая |
|
>120 |
4 |
20 |
|
|
|
120 |
7 |
20 |
|
|
|
100 |
12 |
20 |
|
|
|
80 |
25 |
30 |
|
|
|
60 и меньше |
30 |
35 |
Таблица 3.9 Предельно допустимые значения методом вертикальных отметок
|
Общая глубина колеи отно- |
Общая глубина колеи отно- |
||||
Расчетная |
сительно правого выпора hп, |
сительно левого выпора hл, |
||||
скорость, |
|
мм |
|
мм |
||
км/ч |
допустимая |
|
предельно |
допустимая |
|
предельно |
|
|
допустимая |
|
допустимая |
||
> 120 |
не допуска- |
|
4 |
9 |
|
20 |
ется |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
120 |
3 |
|
5 |
16 |
|
25 |
100 |
6 |
|
9 |
27 |
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
80 |
15 |
|
18 |
50 |
|
50 |
60 |
50 |
|
50 |
50 |
|
50 |
и меньше |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
36
ELIB.PSTU.RU
Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимых значений относятся к опасным для движения автомобилей и требуют немедленного проведения работ по устранению колеи.
Результаты полевых измерений заносятся в ведомость измерения глубины колеи (табл. 3.10).
Таблица 3.10
Ведомость измерения глубины колеи
Номер самостоятельного участка
Привязка
ккилометражу
ипротяжённость
Длина из- |
Глубина колеи |
Расчёт- |
|
по створам |
ная |
||
меритель- |
номер |
глубина |
|
ного уча- |
створа |
колеи hк, |
глубина |
колеи |
|||
стка 1, м |
|
мм |
hкн, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя расчётная глубина колеи hкс,
мм
По каждому измерительному участку определяют расчетную 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 уча-
стке (hкн).
В выводе к лабораторной работе дают заключение о соответствии состояния оцениваемого участка нормам, о необходимости проведения ремонтных работ, а также указывают мероприятия по устранению колеи.
37
ELIB.PSTU.RU
Список литературы
1.ГОСТ 30412–96. Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерения неровностей оснований и покрытий.
2.СНиП 3.06.03–85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 112 с.
3.СНиП 2.05.02–85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 56 с.
4.Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. ОДН 218.0.006–2002 / Министерство транспорта Российской Федерации. Государственная служба дорожного хозяйства России. –
М., 2002. – 140 с.
5.Семенов А.А. Качество и однородность автомобильных до-
рог. – М.: Транспорт, 1989. – 125 с.
6.Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах. Отраслевой дорожный методический документ / Минтранс РФ. – М., 2002. – 180 с.
7.ГОСТ Р 50597–93. Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения. – М.: Госстандарт, 1993. – 22 с.
8.Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог (взамен ВСН 24–88) / Министерство транспорта Российской Федерации. Государственная служба дорожного хозяйства. – М.: МАДИ и ГП «РосдорНИИ», 2004. – 100 с.
38
ELIB.PSTU.RU
Лабораторная работа № 4
ОЦЕНКА СЦЕПНЫХ КАЧЕСТВ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ
Сцепление является важнейшей характеристикой транспортноэксплуатационного состояния дороги. Недостаточное сцепление шины колеса с покрытием является, как правило, первопричиной дорожно-транспортного происшествия с тяжелыми последствиями.
Цель работы – оценить сцепные качества дорожного покрытия на момент измерения.
Сцепляющие свойства дорожного покрытия оказывают большое влияние на устойчивость и управляемость транспортного средства.
Оценка сцепных качеств включает:
•измерение величины коэффициента сцепления;
•измерение параметров шероховатости поверхности покрытия.
1. Общие сведения
Сцепные качества покрытия существенно влияют на условия и безопасность движения, а следовательно, на скорость автомобилей и эффективность работы автомобильного транспорта. Оценку сцепных качеств покрытия производят как при приемке дороги в эксплуатацию, так и в процессе ее эксплуатации. Сцепные качества покрытия оценивают коэффициентом продольного сцепления и – косвенно – параметрами шероховатости поверхности.
Коэффициент сцепления (продольного) – отношение макси-
мального касательного усилия, действующего вдоль дороги на площади контакта заблокированного колеса с дорожным покрытием, к нормальной реакции в площади контакта колеса с покрытием
(ГОСТ 30413–96).
Полосы наката – продольные полосы на поверхности проезжей части дороги, соответствующие траекториям движения колес автотранспортных средств, следующих по данной полосе движения.
39
ELIB.PSTU.RU
Для измерения коэффициента сцепления применяют стандартизованные приборы: ПКРС-2У (ТУ 78.1.003–83, номер по Государственному реестру 10913–87) – при сплошном контроле (участки протяженностью более 1 км) [1, 3, 4, 5] или ППК-МАДИ-ВНИИБД (ТУ 78.1.004–83, номер по Государственному реестру 10912–87) – при выборочном контроле (участки протяженностью менее 1 км) [4, 7].
Коэффициент продольного сцепления измеряют динамометрическими приборами, оборудованными специальной шиной с рисунком проектора при его глубине не менее 1 мм. Вертикальная нагрузка на колесо и другие параметры должны соответствовать требованиям ГОСТ 30413–96. Скорость скольжения заблокированного колеса при изменении 60±5 км/ч.
Для увлажнения дорожного покрытия при измерениях коэффициента сцепления используются индивидуальные системы искусственного увлажнения, которые устанавливают на автомобилетягаче динамометрического прибора. Система искусственного увлажнения должна обеспечивать возможность подачи в зону контакта скользящего измерительного колеса такого количества воды, при котором на покрытии создается слой жидкости (пленка) толщиной 1±0,3 мм. На каждой 1000 м обследуемого дорожного покрытия необходимо проводить не менее 5 измерений по левой полосе наката каждой полосы движения. При измерении необходимо определять температуру воздуха.
Полученные величины коэффициента сцепления следует откорректировать в соответствии с данными табл. 4.1 [1].
Таблица 4.1 Величина температурной поправки к коэффициенту сцепления
Температура |
0 |
+5 |
+10 |
+15 |
+20 |
+25 |
+30 |
+35 |
+40 |
воздуха, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина |
–0,06 |
–0,04 |
–0,03 |
–0,02 |
0 |
+0,01 |
+0,02 |
+0,02 |
+0,02 |
поправки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40
ELIB.PSTU.RU