Способ оценки прочности дорожной одежды Советский патент 1993 года по МПК E01C23/07 G01N33/24 

Изобретение относится к дорожному или аэродромному строительству, в частности к ремонту и реконструкции дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями.

Известен способ оценки прочности дорожных одежд с асфальтобетоннык покры- тием, основанный на измерении прогиба покрытия под нагрузкой 1.ч

К недостаткам способа следует отнести то, что измерения необходимо производить в так называемый расчетный период года, когда дорожная одежда имеет минимальную прочность. Это период весенней или осенней распутицы, причем расчетный год повторяется один раз в 10-15 лет. В остальное время года полученные данные требуют введения определенных переходных коэффициентов, что снижает точность оценки. Известный способ не учитывает также состояние покрытия по всей его площади (прогиб измеряют вдоль отдельной линии, постоянной относительно поперечного сечения покрытия).

Известен также балльный способ оценки прочности дорожной одежды по виду деформаций и разрушений покрытия. Визуально определяют степень разрушения покрытия и оценивают в баллах 2.

Недостатком этого способа является низкая точность оценки, зависящая в значительной степени от квалификации специалиста, а также отсутствие количественной оценки прочности дорожной одежды.

Цель изобретения - повышение точности измерений при оценке прочности дорожной одежды по характеру повреждений и дефектов покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу оценки прочности дорож ной одежды, включающему натурное обследование покрытия с определением повреждений и дефектов его поверхности, на каждом статистически однородном по характеру повреждений и дефектов участке покрытия измеряют удельную длину трещин, образуемых указанными деформацияСП

С

vi

ю

J

hO

ел

со

ми покрытия, а оценку прочности дорожной одежды производят по коэффициенту соответствия Кпр, вычисляемому по формуле

Кпр Кн, факт/Кн, эт,

где Кн, факт - фактический уровень надежности дорожной одежды по прочности;

Кн, эт эталонный уровень надежности; Причем

Кн, факт 0,5 1 + Ф(2). а

2 (Уэт -уфакт)/5,

где уфакт и S - среднее арифметическое и среднее квадратическое отклонение удельной длины трещин на покрытии для однородного участка дороги;

УЭТ - эталонное значение удельной длины трещин;

Ф(2} интеграл вероятности.

Предлагаемый способ оценки прочности дорожной одежды основан на измерении деформаций (повреждений и дефектов) покрытия, которые возникают в результате наступления предельного состояния дорожной одежды по прочности и проявляются в виде различного рода трещин на покрытии (поперечные, продольные, косые трещины, сетка трещин) или колей, выбоин, периметр которых можно рассматривать как трещину, Измерив фактическую удельную длину трещин на однородном участке дороги (удельная длина трещин определяется как отношение общей длины всех трещин на участке к площади участка), ее сопоставляют с эталонной длиной трещин для данной категории дороги и далее определяют коэффициент соответствия КПр Кн, факт/Кн, эт, который характеризует соответствие прочности дорожной одежды требованиям норм. При Кпр 1.0. считается, что прочность дорожной одежды ниже требуемой, и необходимо проведение ремонтных работ по усилению дорожной одежды.

Существенные отличия предлагаемого способа состоят в следующем. Он учитывает фактическое состояние покрытия по деформациям, которые наступили в результате воздействия транспортных нагрузок и при- родно-климатических факторов и дает количественную оценку этих деформаций. Через параметры надежности, что существенно повышает точность оценки. В отличие от известных способов он не накладывает ограничений на период измерения прочности. Работы можно проводить в течение большей части года, а не только в короткий (0,5-1

0

5

0

5

0

5

0

5

месяца), так называемый расчетный период, когда дорожная одежда имеет минимальную прочность. Кроме того, он учитывает состояние покрытия по всей его площади, что также повышает точность и надежность оценки прочности дорожной одежды.

Способ осуществляется следующим образом.

По данным рекогнасцировочного обследования дороги выделяют на ней однородные по характеру и виду деформаций (повреждений и дефектов покрытия) участки. На каждом участке известным способом измеряют длину L всех трещин (поперечных, продольных, косых, трещин, образующих сетку), а также периметр колей и выбоин, Далее определяют удельную длину трещин УФакт L/F (где F - площадь участка). Для определения среднего квадратического отклонения удельной длины трещин участок разбивают не менее чем на 3-5 секций, вычисляют для каждой секции удельную длину трещи1н и далее по известным зависимостям теории математической статистики определяют среднее квадратическое отклонение S удельной длины трещин на данном участке.

По известным данным уфакт и S, а также задаваемых нормами эталонным значениям удельной длины трещин уэт и уровня надежности Кн. эт вычисляют коэффициент соответствия КПр Кн, факт/Кн,эт и получают оценку прочности дорожной одежды. При Кпр 1, требуется проведение ремонтных работ по усилению дорожной одежды,

П р и м е р. На однородном по виду повреждений и дефектов покрытия участке дороги длиной 171,6м выделено четыре секции, каждая протяженностью 32,7; 34,8; 28,3 и 75,8 м. Удельная длина трещин на секциях соответственно равна: yi 0,245; 72 0,374; уз 0,236; у/г 0,275 м/м2. Эталонные значения Кн, эт 0,92 иуэт 0,316 м/м2. Вычисляем средневзвешенные .значения уи S

у„0,245-32,7 +0.374-34,8 +0,23628,3 +0.27575.8

50

171,6 - 0,283 м/м2

S,/

(0.24Ь - 0.2ВЗ)2 32,7 + ((J.374 - О.ЖЗ)2 34,8 +

(0.236 - 0.283)2 28,3 + (0.275 - 0.283)2 -75,8) 171,6

55

-0.048 м/мГ

Mip.

Определяем коэффициент соответствия Кпр Кн, фзкт/Кн, эт 0,755/0.92 0.82

где Кн. факт 0,5/1 + Ф(2)/ 0,5(1+0,5098) 0,755

Z (Уэт -У)/3 (0,316 - 9,283)70.048 -0.69

Ф(7) 2-0,2549 0,5098. Коэффициент соответствия КПр 0,82 1,0, следовательно, прочность дорожной одежды ниже требуемой. Участок дороги требует проведения ремонта по усилению дорожной одежды.

Предлагаемый способ оценки прочности дорожной одежды учитывает фактическое состояние покрытия по деформациям, которые наступили в результате воздейст0

5

вия транспортных нагрузок и природно-кли- матических факторов. Он дает количественную оценку этого состояния через параметры надежности, что существенно повышает точность оценки. Применение предлагаемого способа значительно расширяет область его использования, не ограничивая временными рамками так называемого расчетного периода, его осуществление возможно как традиционными простейшими измерительными средствами, так и с помощью высокопроизводительных средст-в с применением современных видео и компьютерных систем.

Использование: дорожное строительство. Сущность изобретения: способ включает определение повреждений и дефектов его поверхности, измерение удельной длины трещин, оценку прочности производят по ф-ле: Кцр Кн, факт/Кн, эт.

Формула изобретения Способ оценки прочности дорожной одежды, включающий определение повреждений и дефектов его поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки, на каждом статистически однородном по характеру повреждений и дефектов участке покрытия измеряют удельную длину трещин, а оценку прочности дорожной одежды производят по формуле

Кпр Кн, факт/Кн, эт,

где Кц, факт - фактический уровень надежности дорожной одежды по прочности;

Кн, эт - эталонный уровень надежности, причем

Кн, факт 0, + ад, Z -( рфакт -уэт)/5,

где уфакт и S - среднее арифметическое и среднее квадратическое отклонение удельной длины трещин на покрытии для однородного участка дороги;

Уэт Эталонное значение удельной длины трещин;

Ф(2) - интеграл вероятности.