Оценка качества асфальтобетонного покрытия по ровности

Цель работы

Цель работы – приобретение навыков при оценке ровности конструктивного элемента дорожной одежды (слоя). Определение среднего значения ровности дороги, среднеквадратического отклонения и определение коэффициента вариаций.

 

Теоретический материал

Для обеспечения безопасного движения автомобилей с расчетными скоростями и заданным уровнем комфортности поверхность покрытия по завершению строительных работ должна обладать устойчивой во времени ровностью.

Покрытие не должно иметь таких неровностей, которые могли бы вызвать скопление воды. Во время укладки смеси и ее укатки контролируется ровность укладываемого слоя, как в поперечном направлении, так и в продольном направлении рейки.

Ровность дорожного покрытия – это качество дороги, определяемое наличием на ней неровностей, вызывающих колебания колес и кузова транспортных средств.

При приемке работ предварительная оценка ровности поверхности в продольном направлении производится либо на основе графической записи, полученной с помощью прибора типа ПКРС или других приборов, показания которых приведены к показаниям ПКРС, либо путем проезда на автомашине по всему сдаваемому участку по каждой полосе движения. На основании такой оценки выбираются захватки (участки) для детального измерения ровности и поперечных уклонов.

 

 

Рис. 1. Для оценки ровности поверхности дорожных покрытий используется показатель измерений прибора ПКРС

 

Захватки выбираются длиной 300-400 м, а для внутрихозяйственных автомобильных дорог сельскохозяйственных предприятий и организаций, а также для внутренних дорог промышленных предприятий – длиной 100-150 м. Суммарная длина захваток должна составлять не менее 10% длины сдаваемого участка дороги в однополосном исчислении.

Детальный контроль ровности поверхности основания или покрытия на выбранных захватках следует вести путем измерения просвета под трехметровой рейкой (рис.2). Кроме этого, дополнительно измеряются продольные и поперечные уклоны рейкой с уровнем. Этот традиционно используемый метод будет рассмотрен в практической работе.

 

 

Рис. 2. Рейка дорожная универсальная КП 231 с клиновым промерником

 

Рейка – приспособление в виде жесткого прямолинейного стержня (в транспортном положении складывается на три части), прикладываемого к поверхности основания (покрытия) дороги с целью выявления просвета между стержнем и поверхностью.

Просвет под рейкой – зазор между нижней гранью рейки и поверхностью основания (покрытия) дороги.

Клиновой промерник – приспособление в виде клина, на одной из граней которого нанесены деления для определения величины просвета под рейкой.

На боковой грани рейки через определенное расстояние нанесены метки (штрихи), которые обозначают места для измерений с помощью промерника клинового величины просветов (неровностей) под рейкой. На крайних точках рейки измерения не производят.

Детальные измерения ровности следует производить по оси дороги и на расстоянии 0,5-1,0 м от каждой кромки покрытия или края полосы движения.

На каждой захватке следует произвести:

- 100-130 измерений просветов (25-30 приложений рейки) или непрерывную графическую запись неровностей;

- 80-100 измерений поперечных уклонов рейкой с уровнем (25-30 измерений для захваток длиной 100-150 м);

- определение вертикальных абсолютных или относительных отметок путем нивелирования с шагом 5 м.

 

 

Рис. 3. Выполнение замеров ровности покрытия трехметровой рейкой в поперечном направлении

 

Для быстрого измерения величины просветов используются специально изготовленные клинообразные шаблоны, каждая ступень которых соответствует определенной величине просвета (рис. 4).

 

Рис. 4. Клиновой промерник

 

При замерах трехметровой рейкой ровность покрытия должна отвечать следующим требования:

- 96% значений просветов не должны превышать 3 мм;

- остальные 4% значений просветов на должны превышать 6 мм;

- в одном приложении не должно быть двух значений просветов более 3 мм.

 

 

Рис. 5. Выполнение замеров в продольном направлении

 

В последнее время из-за относительно низкой производительности рассматриваемого способа в международных стандартах все шире используются методы оценки ровности по международному индексу ровности (IRI) и по специальной плотности дисперсии отклонений вертикальных отметок. В качестве интегрированной оценки ровности дорожного покрытия вводится международный индекс ровности, значения которого позволяют пересчитать показатели по прибору ПКРС в показатели IRI.

Однако, даже при использовании этих современных методов, на дорогах, улицах, где затруднено цифровое измерение, ровность поверхности измеряют рейкой.

 

 

Порядок выполнения работы

На основании исходных данных, приведенных в табл. 1, частоту появления неровностей в интервалах.

Второй этап – это определение среднего значения  ровности по формуле:

 

 

где  - среднее значение параметра подгруппы;

 - вероятность появления i -го значения.

 

Затем находят среднее квадратичной отклонение значения ровности по формуле:

 

 

По результатам определения среднего значения ровности и среднего квадратичного отклонения определяют коэффициент вариации по формуле:

 

 

Следующий этап – по номограмме (рис. 1) для найденных значений  и  с учетом  определяют .

 

 

Рис. 1. Номограмма для оценки экстремальных значений ровности дорожного полотна

 

Тогда максимальное значение просвета определится по формуле:

 

 

Важный момент - максимальное значение просвета не должно превышать двукратные значения допустимого просвета, равного 5 мм, т.е. ().

Далее делают сравнение значения  с допустимым просветом и делают заключение о качестве (ровности) дорожного покрытия.

 

Варианты заданий

Таблица 1

Таблица исходных данных

Интервал просвета под рейкой , мм	Число измерений попаданий в интервал по вариантам
	1 вариант	Частота появления	2 вариант	Частота появления
0…1	25	0,40	20	0,32
1…2	30	0,45	5	0,08
2…3	10	0,16	12	0,18
3…4	6	0,09	10	0,16
4…5	4	0,06	12	0,18
5…6	0	0	16	0,26
6…7	5	0,08	12	0,18
7…8	4	0,06	10	0,16
8…9	3	0,04	9	0,14
Интервал просвета под рейкой , мм	3 вариант	Частота появления	4 вариант	Частота появления
0…1	14	0,22	17	0,27
1…2	13	0,21	16	0,26
2…3	11	0,17	10	0,16
3…4	10	0,16	3	0,04
4…5	1	0,016	5	0,08
5…6	5	0,08	4	0,06
6…7	4	0,06	3	0,04
7…8	3	0,04	8	0,13
8…9	2	0,03	6	0,09
Интервал просвета под рейкой , мм	5 вариант	Частота появления	6 вариант	Частота появления
0…1	20	0,32	15	0,24
1…2	5	0,08	14	0,22
2…3	12	0,18	10	0,16
3…4	10	0,16	3	0,04
4…5	12	0,18	4	0,06
5…6	16	0,26	0	0
6…7	12	0,18	6	0,09
7…8	10	0,16	5	0,08
8…9	9	0,14	7	0,11
Интервал просвета под рейкой , мм	7 вариант	Частота появления	8 вариант	Частота появления
0…1	19	0,30	17	0,27
1…2	16	0,26	14	0,22
2…3	10	0,16	9	0,14
3…4	4	0,06	4	0,06
4…5	3	0,04	6	0,09
5…6	5	0,08	3	0,04
6…7	3	0,04	0	0
7…8	2	0,03	7	0,11
8…9	4	0,06	5	0,08

Пример расчета. Определить ровность дорожного покрытия по данным табл. 2.

 

Таблица 2

Частота появления интервалов просвета под рейкой

 

Интервал просвета под рейкой , мм	Число измерений попаданий в интервал	Частота появления
0…1	19	0,3
1…2	15	0,23
2…3	14	0,22
3…4	5	0,08
4…5	2	0,03
5…6	6	0,09
6…7	0	0
7…8	1	0,016
8…9	2	0,03
Итого:	64

 

1. Определяем среднее значение  ровности по формуле (1) (:

 

 мм.

 

2. Определяем среднее квадратичное отклонение по формуле (2):

 

 

3. Определяем коэффициент вариации по формуле (3):

 

 

4. По номограмме (рис. 1) для найденных значений  и  с учетом  определяют .

 

5. Определяем  по формуле (4):

 

 

6. Сравниваем значение  с двукратным значением допустимого просвета (). Так как значение , то ровность дорожного покрытия соответствует требованиям.

 

Задание:

1. Получение навыков при оценке ровности конструктивного элемента дорожной одежды (слоя).

2. Определить среднее значения ровности дороги.

3. Определить среднеквадратическое отклонения ровности дороги.

4. Определить коэффициент вариаций.

5. Сделать заключение о ровности дорожного покрытия

 

 

Контрольные вопросы для самостоятельной подготовки:

 

1. Что такое ровность дорожного покрытия?

2. Какими приборами производят определение ровности дорожных покрытий?

3. Как производят замеры при контроле ровности дорожного покрытия в продольном направлении?

4. От чего зависит величина просвета под рейкой?

5. Для чего используется клиновой промерник?

6. В каких местах и на каком расстоянии в поперечном направлении выполняются замеры?

7. Как определить среднее значение неровности?

8. Как определить среднеквадратичное отклонение неровности?

9. Что такое коэффициент вариаций?

10. На основании чего дается заключение о ровности конструктивного слоя?

 

Оформление и защита отчета

Порядок оформления:

1. Цель работы.

2. Теоретическая часть.

3. Задание.

4. Расчетные формулы (таблицы).

5. Выводы.

Защита практической работы производится при полностью оформленном отчете.

 

 

Библиографический список

1. Федотов Г.А., Поспелов П.И. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. – М.: Высш. шк., 2009. – 646 с.

2. Корочкин В.А. Проектирование усиления дорожных одежд. – М.: МАДИ. 2007. – 86 с.

3. Борисюк Н.В. Содержание и ремонт автомобильных и городских дорог. – М.: МАДИ. 2018. – 108 с.

4. Леонович И.И. Диагностика автомобильных дорог. – Минск: БНТУ. 2012. – 226 с.

5. Корочкин В.А. Конструирование дорожных одежд нежесткого типа. – М.: МАДИ. 2018. – 80 с.

6. Сильянов В.В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц. – М.: Академия. 2008. – 352 с.

7. Вайс К.Е. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц. Сыктывкар.: СЛИ. 2013. – 108 с.

8. Бажанов А.П. Управление и контроль качества автомобильных дорог. – Пенза.: ПГУАС. 2014. – 272 с.

9. Бажанов А.П. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц. – Пенза.: ПГУАС. 2016. – 72 с.

10. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. ОДН 218.0.006-2002 / Министерство транспорта Российской Федерации. Государственная служба дорожного хозяйства России. – М. 2002. – 133 с.

11. Коганзон М.С. Качество и надежность дорожного строительства. – М.: МАДИ. 1981. – 89 с.

 

 

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Надежность автомобильных дорог»

для магистров по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»

 

Составитель: Румия Мугаллимовна Мухаметшина

 

 

Корректор

 

Издательство

Казанского государственного архитектурно-строительного университета

Подписано в печать                                                          Формат 60 84/16

Заказ №                    Печать ризографическая          Усл.-печ.л.

Тираж                          Бумага офсетная №1              Уч.-изд.л.

 

Отпечатано в полиграфическом секторе

Издательства КГАСУ.

420043, г.Казань, ул. Зеленая, д.1