Коэффициент сцепления колеса с покрытием

 

Частный коэффициент К_РС7 определяют по измеренной величине

ко­эффициента сцепления, при расстоянии видимости поверхности дороги, равном нормативному для данной категории дороги по таблице 3.21. [1].

В расчёт принимают наиболее низкий из коэффициентов сцепления по полосам движения на данном участке.

Полученные результаты заносим в таблицу 2.2.7.

Таблица 2.2.7

Ведомость результатов определения К_РС7

 

Адрес начала микроучастка, км	Коэффициент сцепления	КРС7
35+000	0,45	0,82
36+000	0,25	0,57
37+000	0,4	0,77

2.2.8. Определение частного показателя К_РС8, учитывающего состояние и прочность дорожной одежды

 

Для рассмотрения влияния прочностных характеристик дорожных конструкций на расчётную скорость движения определяют частный коэф­фициент К_РС8.

К_РС8 рассматривают только на тех участках, где визуально установлено наличие трещин, колейности, просадок или проломов, а ко­эффициент обеспеченности расчётной скорости по ровности меньше нор­мативного для данной категории дороги (К_РС6 < КП_Н).

 

Величину частного показателя К_РС8 определяют по формуле

К_РС8 = r_ср × КП_Н, (2.6.)

где

r_ср – средневзвешенный показатель, учитывающий состояние покры­тия и прочность дорожной одежды на однотипном участке, таблица 3.23.[1]:

, (2.7.)

 

l_i – протяжённость частных микроучастков i-м с практически одинаковым состоянием дорожной одежды;

n – количество частных микроучастков в составе однотипного участка.

 

r_{СР уч 1} = (1∙50 + 1∙100 + 0,85∙40 + 1∙70 + 1∙80 + 0,85∙100 + 1∙20) / 460 = 0,95

 

r_{СР уч 2} =(0,95∙50 + 0,9∙100 + 0,9∙40 + 0,95∙70 + 0,85∙80 + 0,78∙100 + 0,8∙20) / 460 = 0,87

 

r_{СР уч 3} =(0,95∙50 + 0,9∙100 + 0,9∙40 + 0,95∙70 + 0,85∙80 + 0,78∙100 + 0,8∙20) / 460 = 0,87

 

На каждом однотипном участке в камеральных условиях вычисляют средневзвешенный балл Б_СР:

 

, (2.8.)

где

Б_i – соответствующий балл, данные в задании;

l_i – протяжённость частных микроучастков i с практически одина­ковым состоянием дорожной одежды в баллах;

n – количество частных микроучастков в составе однотипного уча­стка.

 

Б_{СР уч 1} = (5∙50 + 5∙100 + 4,5∙40 + 5∙70 + 5∙80 + 4,5∙100 + 5∙20)/ 460 = 4,85

 

Б_{СР уч 2} =(4,8∙50 + 4,5∙100 + 4,5∙40 +4,8∙70 + 4∙80 + 3,5∙100 + 3,8∙20)/ 460 = 4,24

 

Б_{СР уч 3} =(4,8∙50 + 4,5∙100 + 4,5∙40 + 4,8∙70 + 4∙80 + 3,5∙100 + 3,8∙20)/ 460 = 4,24

 

Определяем частный показатель К_РС8. Полученные результаты сводим в таблицу 2.2.8.

Таблица 2.2.8

Ведомость результатов определения К_РС8

 

Адрес начала микроучастка, км +…	БСР	Предельно допустимый балл	Обоснование инструменталь-ной оценки	КПР	rСР	КПН	КРС8
35+000	4,85	2,5	нет	0,97	0,95	0,83 0,83	0,79
36+000	4,24	2,5	нет	0,92	0,87	0,83	0,72
37+000	4,24	2,5	нет	0,92	0,87	0,83	0,72

 

По величине среднего балла устанавливают целесообразность прове­дения оценки прочности дорожной одежды и детальных обследований со­стояния дорожной конструкции на соответствующих однотипных участ­ках для дорог:

 

Для I т. к. – Б_СР ≤ 3,5; Для II – Б_СР ≤ 3,0; Для III и IV – Б_СР ≤ 2,5

 

На участках, где по результатам визуальных наблюдений установлена необходимость детального обследования, выполняют инструментальную оценку прочности дорожных одежд.

При невозможности прове­дения инструментальной оценки фактический модуль упругости Е_Ф можно определить:

Е_Ф = Е_общ × К_ПР , (2. 9.)

где

К_ПР – коэффициент прочности дорожной конструкции, опреде­ляемый по величине среднего балла Б_СР согласно табл. 3.24.[1].

Е_общ – общий расчётный модуль упругости, устанавливаемый для суммарного расчётного количества приложений нагрузки с момента строи­тельства дорожной одежды или её усиления до момента испытаний, МПа.

 

 

Определения фактического прогиба дорожной конструкции (l_Ф)

 

Для определения фактического прогиба дорожной конструкции (l_Ф), соответствующего допускаемому проценту деформированной поверхности покрытия, результаты линейных испытаний обрабатывают в следующей последовательности.

 

Для оценки особенностей распределе­ния прогибов на каждом характерном участке назначают величину интер­вала (разряда) распределения исходя из точности испытаний ±5 %.

Значе­ние середины интервала δ (мм) вычисляют по формуле:

 

, (2.10.)

где Dl – отклонение величины прогиба от среднеарифметического зна­чения, %.

Исходя из точности полевых испытаний величину Dl назначают рав­ной ±10%, ±20%, ±30% и т.д. в зависимости от реальных значений прогибов на участках.

 

Положительные значения принимают для прогибов, превышающих по величине среднеарифметическое значение прогибов на участке, отрицательные – для прогибов, меньше среднеарифметического значения;

l_СР – среднеарифметическое значение прогибов на характерном участке, определяемое по формуле

 

, (2.11.)

где n – количество испытаний на характерном участке;

l_i – прогиб дорожной конструкции, измеренный в процессе линейных испытаний и приведённой к сопоставимому виду, мм.

 

В соответствии с заданием распределяем прогибы, полученные в результате линейных испытаний по интервалам, и находим среднее значение прогибов. Значения сводим в таблицу 2.2.9.

 

Таблица 2.2.9

Ведомость результатов линейных испытаний

 

 

Интервал 0,1-0,4	Интервал 0,41-0,7	Интервал 0,71-0,9	Интервал 0,91-1,2
0,15	0,43	0,72	0,94
0,25	0,48	0,75	0,97
0,35	0,54	0,79	1,0
	0,57	0,82
	0,62	0,84
	0,64	0,86
	0,67	0,88
Среднеарифметическое значение прогибов i =0,66

 

Результаты линейных испытаний обрабатываем при помощи таблицы 2.2.10.

Таблица 2.2.10

Ведомость распределения результатов линейных испытаний

 

Показатели	Значения
∆l, %	-50	-40	-30	-20	-10	Ɩ
δ, мм	0,31	0,38	0,45	0,52	0,59	0,66	0,73	0,8	0,85	0,92	0,99
Интервал прогибов, мм	0,34 0,28	0,41 0,35	0,48 0,42	0,55 0,49	0,56 0,62	0,63 0,69	0,7 0,76	0,77 0,81	0,82 0,88	0,89 0,95	0,95 1,02
Распределение прогибов по интервалам	0,25	0,35	0,43 0,48	0,54	0,57 0,62	0,64 0,67	0,72 0,75	0,79	0,82 0,84 0,86 0,88	0,94	0,97 1,0
Количество прогибов в интервале
Частота прогибов, %
Накопленная частота λ, %

 

По результатам таблицы 2.2.10. строим кумулятивную кривую, по которой решаем вопрос о фактическом прогибе конструкции, соответствующем допускаемому проценту деформированной поверхности покрытия i_Ф. рис. 2.1.

 

Кумулятивную кривую строим в координатах «накопленная частота – середина интервала».

 

Для определения фактического значения прогиба (1_Ф) из точки на оси ординат с допускаемой вероятностью повреждения покрытия (r^доп_i) проводят горизонталь до пересечения с кумулятивной кривой. Из точки пере­сечения опускают вертикаль на ось абсцисс, где находят искомое значение (l_Ф). Величинy (r^доп_i) определяют по формуле

 

r^доп_i = 1 – К_Н, (2.12.)

где

К_Н – расчетный (проектный) или нормативный уровень надежности дорожной одежды, табл. 3.29. [1].

r^доп_i = 1 – 0,85 =0,15

 

Рисунок 2.1. Кумулятивная кривая.

 

По графику определяем l_Ф =1,235 мм.

 

По величине обратимого прогиба, полученного по результатам линейных испытаний, определяем модуль упругости дорожной конструкции

 

Е_ФЛ = (0,36 ×Q) / l_Ф, МПа, (2.13.)

где

Q – нагрузка на колесо используемого автомобиля равная 50 кН;

l_Ф – фактический обратимый прогиб, см.

Е_ФЛ =(0,36*50)/0,1235= 145,75 МПа

 

При проведении линейных испытаний в нерасчётный период года предварительно обработанные результаты приводят к требуемому расчетному состоянию дорожных одежд и земляного полотна.

Приведенный фактический модуль упругости конструкции определяют:

 

Е^*_Ф = Е_ФЛ × [(1/ К_Θ) -1,5×D×К_Г ×(1-W_ФЛ/W_Р) / Н_К] × К_Д × К_Т, (2.14.)

Е_ФЛ – фактический модуль упругости дорожной конструкции харак­терного участка, полученный по результатам испытаний в не­расчетный период года (формула 2.13), МПа;

К_Θ = l_Р / l_o – температурный коэффициент, равный отношению прогиба (l_Р) при расчётной температуре покрытия (t_Р^П) к прогибу (l_o) при температуре, соответствующей периоду проведения испытаний (t_Ф^П). Дано в задании.

Н_К – толщина дорожной одежды на контрольной точке, измеренная в шурфе при определении влажности грунта земляного полотна, см. В задании.

D – расчётный диаметр отпечатка колеса, см;

К_Г – эмпирический коэффициент, зависящий от вида грунта земляно­го полотна в месте расположения контрольной точки;

W_ФЛ – измеренная относительная влажность грунта земляного полотна на контрольной точке в период проведения испытаний, %. В задании;

W_Р – относительная расчетная влажность грунта земляного полотна, %. таблица прил. 4.1. [1];

К_Д – эмпирический коэффициент, зависящий от состояния покрытия в районе контрольной точки. При наличии сетки трещин Кд = 0,90; при отсутствии Кд = 1,00;

К_Т – эмпирический коэффициент приведения дорожной конструкции к типичному состоянию, таблица прил. 4.3. [1];

Е^*_Ф =145,75 × [(1/ 0,82) -1,5×33×1,5 ×(1-0,91/0,76) / 82] × 0,9 × 1,0 = 137 МПа

 

Фактический модуль упругости на рассматриваемом однотипном участке дороги меньше минимального требуемого для III технической категории дороги (таблица 3.25.[1]) 200 137, следовательно, для приведения прочности дорожной одежды к нормативной требуется рассмотреть вопрос об её усилении. Толщину слоя усиления определяют, рассматривая соотношения E₂/E₁=E^*_ф/E₁ и E_общ/E₁=E_тр/E_1, через которые по номограмме определяют h/D=x.

E^*_ф/E₁ =137/3200=0,04,

E_тр/E₁=200/3200=0,06,

h/D=0,21,

h=6,93 см, т.е 1 слой усиления 7 см.

2.2. 9. Определение частного показателя К_РС9, учитывающего ровность