Определение коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности

6.5.1 В качестве базового алгоритма (подробного описания порядка проведения экспериментальных и расчетных работ) рекомендуется  методика учета накопления неровностей на основе исследования вероятностных характеристик микропрофилей автомобильных дорог (методика В.П.Носова и В.П.Жигарева), приведенная в п. 5.3 настоящих рекомендаций и с учетом формулы 6.30.

6.5.2 С учетом результатов предыдущего раздела можно сделать заключение, что коэффициент динамичности помимо механических характеристик транспортных средств зависит через ускорение от квадрата скорости транспортного средства, радиуса колеса транспортного средства, высоты и радиуса накопленной неровности. Можно считать из условия кратковременности взаимодействия шины и неровности дорожного покрытия (сотые или тысячные доли с при скоростях в районе 100 км/час) жестким недеформируемым телом.

Определение коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности не может быть решено напрямую через выведенное математическое уравнение. Эта задача может быть решена на уровне корреляционной зависимости между изменением коэффициента динамичности и показателя ровности IRI после расчета каждого из них по данным цифровой модели дорожного покрытия (см. формулу 6.30).

6.5.3 В качестве измерителей предлагаются среднее, максимальное значения и среднее квадратическое отклонение коэффициента динамичности. Под микропрофилем проезжей части понимается продольный профиль поверхности автомобильной дороги по заданной полосе наката в виде массива вертикальных отметок, полученных с интервалом не более 0,25 м.

6.5.4 Предлагается следующий укрупненный алгоритм.

1. Исходной базой для решения задачи может являться цифровая модель дорожного покрытия, которая может быть определена, например, по методике п. 5.3 настоящих рекомендаций путем проезда передвижной дорожной диагностической лаборатории. Также лаборатория может быть оснащена устройством видеосканирования и программой перевода в цифровую модель. Погрешность измерения должна составлять не более 0,5 мм. Также могут быть использованы технологии лазерного сканирования и другие современные средства получения цифровых моделей местности.

При способе записи микропрофиля покрытия с помощью профилометрических установок бесконтактного типа микропрофиль записывается по продольному сечению дорожной поверхности лазерным датчиком, что эквивалентно точечному контакту. Но в математическую модель вибронагруженности транспортного средства следует подавать в качестве возмущения микропрофиль, осредненный по площадке контакта шины с дорогой. Поэтому рекомендуется проводить запись микропрофиля с очень малым шагом (несколько мм) с последующим его осреднением по длине площадки контакта, для корректного осреднения по ширине площадки контакта надо проводить синхронную запись нескольких параллельных сечений на расстоянии 1..2 см.

2. Проводится типовой статистический и корреляционный анализ (в т.ч. удаление случайных выбросов, проверка непротиворечия закону нормального распределения) согласно п. 6.1 или в программном комплексе STATISTICA 6.

  Примечание - на рисунке 6.7 приведен пример рабочего окна программного комплекса STATISTICA 6, иллюстрирующий полноту возможностей для исследования и анализа графиков.

Рисунок 6.7 Пример рабочего окна комплекса STATISTICA 6

3. По полученной цифровой модели проводится выделение периодической коррелированной составляющей или гармонический анализ с переменным шагом 1, 2,5; 5,0; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 60; 70; 80; 90; 100 м. По данным выделения коррелированной составляющей рекомендуется ее обработать в виде огибающей с параметром, равным радиусу колеса транспортного средства (согласно п.5.1 настоящих рекомендаций).

4. Определяются амплитуда, высота неровностей и текущие радиусы кривизны (гармонический анализ).

5. Определяются расчетно диагностические показатели ровности, например, по толчкомеру и IRI (согласно методике 5.3).

6. Определяются вертикальные ускорения для каждой накопленной неровности согласно методике И.М.Рабиновича (согласно п. 6.4 настоящих рекомендаций).

7. По полученному цифровому ряду ускорений и по данным об интенсивности и составе движения транспортного потока определяются динамические составляющие нагрузок на конструкцию автомобильной дороги.

Может быть использована упрощенная схема взаимодействия колеса и дорожного покрытия (двухмассовая модель) в момент прохождения выбоины, которая представлена на рисунке 6.8 [5].

Рисунок 6.8 Схема взаимодействия колеса и дорожного покрытия

Можно использовать типовые расчетные формулы:

, ,

,                                                                   (6.25)

где K_d  - коэффициент динамичности, δ – вертикальный размер неровности, l – длина участка неровности, g – ускорение свободного падения, R_max – максимальное значение силы взаимодействия; Q _пр, Q_k - подрессоренная и неподрессоренная массы транспортного средства; у – вертикальная составляющая прогиба.

Строится и анализируется гистограмма распределения коэффициента динамичности (на основе программного комплекса STATISTICA 6).

Примечание - такой анализ можно провести, например, на гистограмме распределения коэффициента динамичности, полученной по данным рисунка 6.2 с помощью программы STATISTICA 6 (рисунок 6.9). 

Рисунок 6.9 Гистограмма распределения коэффициента динамичности     

 

8. Определяются среднее, максимальное значения и среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации коэффициента динамичности. Строится его автокорреляционная функция (на основе программного комплекса STATISTICA 6).

9. Определяются локальные участки неоднородностей коэффициента динамичности.

10. При исследовании вопросов технического нормирования коэффициента динамичности с учетом Федерального закона «О техническом регулировании» определяется допустимая вероятность накопления неровностей по методике В.В.Столярова (п. 6.2 настоящих рекомендаций).

11. Строятся графики (на основе программного комплекса STATISTICA 6).

12. По результатам накопленной статистики проводится корреляционно-регрессионный анализ и определение коэффициента влияния изменения показателя ровности на изменение коэффициента динамичности для формулы 6.30 (см. пример 6.5.13), например, с использованием программного комплекса STATISTICA 6.

Примечание - Пример рабочего окна корреляционно-регрессионного анализа комплекса STATISTICA 6 приведен на рисунке 6.10.

Рисунок 6.10 Пример рабочего окна корреляционно-регрессионного анализа комплекса STATISTICA 6

 

Проводится анализ графиков с точки зрения статистического анализа числовых рядов и вопросов проектирования автомобильных дорог.

13. Формулируется перечень мероприятий по повышению качества дорожной конструкции с учетом формируемых динамических свойств (конструктивные, например геосетка, распределенный гидродемпфер; технологические – на однородность).

6.5.5 Данная методика рекомендуется для опытно-экспериментального исследования и сбора замечаний и предложений по ее совершенствованию.

6.5.6 Также определять коэффициенты относительного влияния изменения параметров накопленных неровностей на изменение вертикальной составляющей ускорения (пропорциональной изменению динамической нагрузки). Под коэффициентом относительного влияния понимается отношение изменения выхода к проценту изменения входа.

6.5.7 При реализации корреляционно-регрессионного анализа рекомендуется использовать эконометрический подход в виде следующей структуры общей модели:

, (6.26)

где: S, Q – преобразование абсолютного или относительного вида (обычного или логарифмического вида); h₀ ,…, h_n – весовые коэффициенты для количественных входных факторов, получаемые методом наименьших квадратов; h _{D 1}, …, h _Dl – весовые коэффициенты для манекенов бинарного вида.

6.5.8 Показателем эффективности идентификации параметров по выбранным возмущающим факторам является величина остаточной дисперсии .

6.5.9 Анализируя полученные коэффициенты уравнения регрессии, математическое ожидание, дисперсию и корреляционные соотношения, судят о степени влияния возмущающих факторов на значение выходного параметра.

6.5.10 Согласно процедуре применения эконометрического подхода определяются весовые коэффициенты линейной регрессионной модели.

Тогда частная модель оценки изменения коэффициента динамичности зависимости от изменения коэффициента ровности будет иметь следующий структурный вид:

,                                              (6.27)

где: h₀ ,…, h ₁ – весовые коэффициенты для количественных входных факторов, получаемые методом наименьших квадратов.

Более сложный вид формула 6.27 с учетом корня скорости транспортного средства и коэффициентов приведения будет иметь в виде формулы 6.30.

6.5.11 Для научных исследований показатель ровности также может определяться в виде эконометрического уравнения через квадрат скорости и радиус колеса транспортного средства (как параметры интенсивности и состава транспортного потока) и высоту (глубину) и радиус кривизны накопленной неровности (как параметры изменения геометрии дорожного покрытия).

6.5.12 Для эконометрики важнейшим является использование только линейных регрессионных уравнений, использование инструментальных и дополнительных качественных переменных. Используются специальные математические приемы разбиения области определения на участки аппроксимации, переход через логарифмы от абсолютных к относительным переменным, а также прием структурирования модели по бинарным переменным (1 – если да, 0 – если все остальное).

Данное представление помимо качественной визуализации результатов обеспечивает и содержательность математической модели – соответствие изменения знаков входящих переменных изменению знака выходного параметра.

Примечание - Пример использования эконометрического подхода

По данным профессора Немчинова М.В. [7] об изменении виброскорости V для автомобиля ВАЗ-2107 по изменению глубины a поврежденностей шероховатой поверхностной обработки коэффициент относительного влияния определен как h ₁ =1,6. Начальный параметр h ₀ =-2,5.

Тогда

V = -2,5+1,6х a.                                             .                      (6.28)

Пример расчета коэффициента динамичности.

Максимальное ускорение согласно данным Немчинова М.В. равно 24 м/ c ². Нагрузка на ось:

 Р=1460 кг/2=730 кг.

Динамическая нагрузка

Q =Рх g = 730х24= 17520 кгм/ c ².

Максимальный коэффициент динамичности

    К_динмах=(730х9,8+17520)/730х9,8= (7154+17520)/7154=24674/7154=3,45.

6.5.13 Результаты М.В.Немчинова дают вывод о линейной зависимости между высотой (глубиной) неровностей и ускорением на участке диаграммы начиная с 5 мм. Это важно для анализа коэффициента динамичности, потому что можно считать, что начиная с 5 мм влияние изменения радиуса кривизны неровностей либо коррелированно с высотой (глубиной выступов), либо мало зависят от нее.

  6.5.14 Коэффициент динамичности больше для легковых автомобилей, так как радиус кривизны для них меньше. Для коэффициента приведения S_i более лёгких автомобилей к расчётному более тяжёлому автомобилю можно использовать формулу, которая даёт значения коэффициента приведения от 0,001 до 0,05:

  S _i = (Q _i / Q_p)^4,4,                                                                                (6.29)

где S_j - коэффициенты приведения j -ой оси автомобиля к расчетной нагрузке; Qi – номинальная нагрузка j -ой оси автомобиля на дорожное покрытие, кН; Q р – расчетная «статическая» нагрузка, кН.

6.5.15 Упругий характер взаимодействия шины с неровностью рекомендуется учитывать через изменение радиуса кривизны нежесткого колеса при его взаимодействии с неровностью.

6.5.16 О нелинейном характере взаимовлияния коэффициентов ровности I_ri и динамичности с учетом квадратного корня от скорости транспортного средства заявлено в работах Московского автомобильно-дорожного государственного университета (Борисов Ю.В., Васильев Ю.Э., Жигарев В.П., Кольцов В.И. и др.) в 2000 г. (см. приложение 1).

Для опытно-экспериментального применения, накопления статистики и обобщения предлагается модифицированная формула взаимовлияния изменения коэффициента ровности IRI и изменения коэффициента динамичности в следующем виде:

,                                (6.30)

где D – коэффициент динамичности, I_ri – значение коэффициента ровности (размерность мм/м), V – скорость транспортного средства (размерность км/час), S_j – коэффициент приведения для класса транспортного средства, а и b – коэффициенты линейного регрессионного уравнения (а – начальное значение, b – коэффициент влияния).

    Данная зависимость рассматривается как корреляционная зависимость; коэффициентом приведения размерностей, по умолчанию, служит коэффициент влияния b.  

В процессе опытно-экспериментального освоения данной методики предлагается накопить статистический материал для определения и уточнения параметров а и b – для различающихся состояний вновь устроенного и эксплуатируемого дорожного покрытия, различных классов транспортных средств, а также для различных измерителей коэффициента ровности IRI на различных базах измерения.

Статистическая обработка предполагается на основе корреляционно-регрессионного анализа в сертифицированной программе STATISTICA 6.

    Полученные коэффициенты могут быть в дальнейшем использованы для пересчета коэффициента IRI и в коэффициент динамичности и наоборот с учетом типов транспортных средств.

    Примечание – пример применения формулы перерасчета коэффициента ровности IRI в коэффициент динамичности приведен в приложении 1.

6.5.15 Сбор замечаний и предложений по совершенствованию данной методики проводится Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства.

6.6 Рекомендации по применению экспериментальных стендов для определения динамических характеристик

6.6.1 Сущность метода

Метод основан на получении и обработке данных с помощью экспериментального стенда для динамических испытаний

6.6.2 Инструментальные средства

Экспериментальный стенд для динамических испытаний.

Рекомендуемая структура стенда для определения динамометрических характеристик процесса взаимодействия транспортного средства и дорожной конструкции, разработанная в Институте машиноведения имени А.А.Бла-гонравова Российской академии наук, показана на рисунке 6.11. Она содержит механическую оснастку, позволяющую крепить различные типы гидроопор для измерения динамических характеристик в трех взаимно перпендикулярных направлениях по осям z, y, x.

 

 

Рисунок 6.11 Экспериментальный стенд для динамических испытаний:

1 – испытуемый объект; 2 – измерительный стол; 3 – фундамент; 4 – датчики силы; 5 – акселерометр; 6 – вибровозбудетель; 7 – сумматор; 8 – кондициони-рующий усилитель; 9 – фазометр; 10 – вольтметр; 11 – двух лучевой осциллограф; 12 – 2-х канальный анализатор сигналов; 13 – двух координатный самописец; 14 – генератор синусоидального сигнала и случайного шума

 

Стенд оборудован электронно-измерительной аппаратурой, блок-схема которой включает схему возбуждения: позиции 14, 15, 10, 11, 6 и измеритель-ную схему: позиции 4–13.

Схема возбуждения состоит из аппаратуры для создания динамической силы, действующей на испытуемый объект синусоидальным сигналом и случайным (белым) шумом в широком частотном диапазоне.

Измерительная схема служит для аппаратного определения динамической жесткости с помощью возбуждения гидроопоры случайным шумом. В этом случае сигнал с датчиков силы 4 и акселерометра 5 через кондиционирующий усилитель 8 поступает на вход двухканального анализатора сигналов 10, где происходит преобразование передаточных спектров и силы.

На выходе анализатора 11 получается действительная и мнимая части комплексной жесткости:

,                                                                       (6.31)

где  - комплексная жесткость, - действительная часть,  - мнимая часть жесткости, или непосредственно модуль динамической жесткости .

Угол потерь, тангенс которого равен коэффициенту потерь, получается путем измерения фазы между сигналами в заданном частотном диапазоне:  Эти величины записываются в память компьютера, соединенной с генератором сигналов 14.

Измерительная схема для определения динамической жесткости при воздействии на фиксируемой частоте синусоидальным сигналом различной динамической силы включает кроме позиций 4–8; фазомер 9 для измерения фазы между сигналами силы и ускорения, причем один из кондиционирующих усилителей 8. преобразует сигнал смещения путем интегрирования сигнала ускорения – умножения на .

Вольтметр 10 и осцилограф 11 служат для отсчета величины сигнала силы F и сигнала смещения x, по которым определяем жесткость:

                     .                                                                (6.32)

На рисунке 6.12 представлена блок–схема установки для определения жесткостных характеристик виброизолятора с использованием комплекта аппаратуры «Брюль и Кьер».

 

Рисунок 6.12 Блок–схема установки для определения жесткостных характеристик виброизолятора с использованием комплекта аппаратуры «Брюль и Кьер».

 

6.6.3 Проведение испытаний. Пример использования стенда для динамических испытаний.

Результаты экспериментальных исследований по измерению изменения коэффициента динамичности представлены на графиках приложения 3.

Для удобства первичный анализ измерения коэффициента динамичности проводился сразу под графиками приложения 3. На экспериментальном стенде определен диапазон изменения коэффициента динамичности для типового диапазона нагрузок и колебаний, вызываемых накопленными неровностями. Новым оказался значительный диапазон изменения коэффициента динамичности при использовании новых технических решений, имеющих перспективу встраивания в несущую систему транспортного средства – гидродинамические опоры производства ФРГ.

Максимальное значение коэффициента динамичности составило 10,0, минимальное – 0,009. При этом налицо уменьшение коэффициента динамичности, начиная с частот около 25 Гц.

Важен факт отсутствия в ряде случаев существенной корреляции между формируемым изменением ускорения и динамической силой.

Действительно свойства гидродинамических опор могут повышать динамическую устойчивость работы опоры, в данном случае в несущей системе транспортного средства, и снижать для определенных октав частот коэффициент динамичности до минимальных значений. Разброс показаний (среднее квадратическое отклонение, косвенный показатель меры риска) для динамической силы не изменялся. Можно сделать вывод о необходимости дальнейшего проведения научных исследований в области динамического взаимодействия колеса транспортного средства и неровностей дорожного покрытия с учетом перспективных технических решений, используемых или предполагаемых к использованию в конструкциях высокоскоростных и тяжеловесных транспортных средств.

Эти технические решения обладают избирательностью и эффективны на определенных октавах частот, на других частотах они не эффективны, и более того могут оказаться генераторами негативных для конструкции автомобильной дороги колебаний.

6.6.6 Данные результаты могут служить методической основой совершенствования настоящего отраслевого дорожного методического документа «Методические рекомендации по учету увеличения динамического воздействия нагрузки по мере накопления неровностей и определению коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности» на основе результатов исследования динамического воздействия нагрузки по мере накопления неровностей и определения коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности, а также зависимости вероятностно-статистических характеристик микропрофилей автомобильных дорог от максимально-учитываемой длины и высоты неровности и соответствующей ей скорости движения транспортного средства.

7 ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЧЕТУ ИЗМЕНЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДИНАМИЧНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ, СТРОИТЕЛЬСТВЕ, РЕМОНТЕ И СОДЕРЖАНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

 

7.1 При проектировании и расчете транспортных средств шина рассматривается как элемент подвески транспортного средства, в определенной мере гасящей динамические нагрузки. При кратковременном взаимодействии (тысячные доли секунды при скоростях движения более 60-100 км/час) шина может рассматриваться как почти абсолютно жесткое тело, не деформируемое этим выступом. Упругий характер взаимодействия шины с неровностью рекомендуется учитывать через изменение радиуса кривизны нежесткого колеса при его взаимодействии с неровностью. Изменение жесткости колеса увеличивает радиус кривизны колеса в зоне взаимодействия. Соответственно для колес с меньшей жесткостью коэффициент динамичности будет меньше.

Результаты многочисленных измерений показали, что величины прогибов не велики и определяются десятыми долями мм, причем, чем выше скорость движения, тем меньше деформируется дорожная одежда, причем откосы линзы прогиба можно рассматривать как прямолинейные.

7.2 Зона возможного проявления реологических свойств асфальтового бетона ограничена скоростью движения транспортных средств около 50 км/час и на зону отсутствия проявления реологических свойств (конструкция работает в состоянии «абсолютной жесткости» и полностью подчиняется закону Гука). В зависимости от этого для каждой зоны должны быть свои особенности расчета и конструирования дорожных одежд.

7.3 Для сравнительной оценки прочности элементов несущей системы и конструкции автомобильной дороги по критерию накопления усталостных повреждений, а также для расчета усталостного ресурса элементов при случайном стационарном нагружении с использованием спектрального метода статистической динамики может применяться метод В.А.Колокольцева (приложение 4) [6].

7.4 Динамическая составляющая нагрузки определяется произведением вертикального ускорения на массу транспортного средства, распределенную на i –ю ось. Поэтому нормативные межремонтные сроки службы дорожных покрытий устанавливают по моменту достижения ими предельно допускаемого эксплуатационного состояния, оцениваемого их ровностью.

7.5 Для оценки влияния ровности эксплуатируемых дорожных покрытий на уровень динамического воздействия транспортных средств рекомендуется выполнять расчет коэффициентов приведения транспортных средств к расчетной нагрузке с учетом их динамического воздействия на участках автомобильных дорог с различным показателем ровности.

7.6 В качестве расчетного коэффициента динамичности эксплуати-руемых автомобильных дорог рекомендуется принимать значение максималь-ного коэффициента динамичности заданной вероятности, полученного методом моделирования динамического воздействия грузового транспортного средства при проезде по заданному участку со скоростью 80 км/ч.

7.7 В инструкциях по проектированию дорожных одежд (ВСН 46-72, ВСН 46-83 и ОДН 218.046-2001) под коэффициентом динамичности вертикальной нагрузки K_A(v) имеют в виду отношение значения вертикальной нагрузки, передаваемой на поверхность покрытия при скорости движения v транспортного средства по горизонтальному участку дороги к вертикальной нагрузке, передаваемой колесом на поверхность покрытия от неподвижного автомобиля.

7.8 Для моделирования воздействия транспортных средств рекомендуется использовать универсальные компьютерные программы, такие как NASTRAN, ADAMS, DADS и др. При использовании математического моделирования рекомендуется учитывать, что статическая нагрузка прикладывается от каждого колеса транспортного средства; динамическая составляющая учитывается в нагрузке каждого колеса; характер распределения давления по площади отпечатка колеса зависит от типа шин.

7.9 При оценке влияния динамических нагрузок на повреждения автомобильной дороги рекомендуется использовать два подхода:

3) первый опирается на статистический анализ транспортных нагрузок и использование «четвертого степенного закона», показывающего степень повреждения дорожной конструкции при движении нагрузок;

4) второй включает вычисление теоретического ущерба, нанесенного автомобильной дороге при прохождении одного или более транспортных средств, путем вычисления с использованием модели реакции дорожной конструкции на действие движущейся динамической нагрузки.

В ряде случаев предполагают, что дорожное повреждение зависит от четвертой степени моментной нагрузки на колесо транспортного средства.

7.10 Учитывая, что динамические нагрузки на колесо транспортного средства подчиняются нормальному закону распределения, получено, что коэффициент напряжения зависит от моментной нагрузки на колесо во время t; статической (средней) нагрузка на колесо; коэффициента вариации динамической нагрузки на колесо; среднеквадратического отклонения; среднее значение (коэффициент динамической нагрузки DLC).

7.11 При проектировании жестких дорожных одежд в соответствии с ОДМ «Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд» коэффициент динамичности допускается принимать в зависимости от осевой массы автомобиля (таблица 7.1).

Таблица 7.1 Коэффициенты динамичности для расчета жестких дорожных одежд

Осевая масса автомобиля, т	2	4	6	8	10	12
Кдин	1,6	1,3	1,15	1,08	1,06	1,04

7.12 Исследования, проведенные профессором Смирновым А.В., позволили рекомендовать следующие коэффициенты динамичности для ровных вновь устраиваемых дорожных покрытий (таблица 7.2).

Таблица 7.2 Коэффициенты динамичности для ровных вновь устраиваемых покрытий

Скорость движения автомобиля, км/час	20	40	50	60	70	80	100	120
Максимальный коэф-фициент динамичности	1,1	1,3	1,4	1,55	1,62	1,7	1,75	1,8
Минимальный коэф-фициент динамичности	0,9	0,7	0,6	0,45	0,37	0,3	0,25	0,2

 

7.13 При расчете дорожных одежд с учетом результатов профессора Радовского Б.С. предлагается учитывать коэффициент динамичности колесной нагрузки, имеющий следующие величины (таблица 7.3).

Таблица 7.3 Коэффициент динамичности колесной нагрузки

Скорость движения автомобиля, км/час	10	20	30	40	50	60	80	100
Коэффициент динамичности	1,12	1,21	1,28	1,34	1,38	1,41	1,45	1,47

 

7.14 Рекомендуется использовать следующие значения максимального коэффициента динамичности. На участках с удовлетворительной ровностью покрытия при допустимо-разрешенной скорости движения грузовых транспортных средств (80 км/ч), его значение 95% обеспеченности для расчетной нагрузки, составляет 1,15, а на участках с неудовлетворительной ровностью покрытия от 1,3 до 1,4.

7.15 Для оценки динамического воздействия транспортных средств на эксплуатируемых автомобильных дорогах рекомендуется использовать риск превышения коэффициента динамичности критических значений, позволяющий оценить динамические перегрузки в худших локализациях участка дороги).

7.16 Определение вероятности (технической составляющая оценки степени риска) появления неровностей на покрытии дорожной одежды по причине роста коэффициента динамичности рекомендуется определять по полученным данным измерения продольного профиля на основе методики В.В.Столярова с учетом критического (максимального) значения и среднего квадратического отклонения коэффициента динамичности (согласно методике 6.2).

В качестве исходных данных к математическим моделям теоретико-вероятностного подхода рекомендуется использовать следующие оценки допустимых средних квадратических отклонений параметров автомобильной дороги (таблица 7.4) [15].

Таблица 7.4 Допустимые средние квадратические отклонения параметров

Параметр А (с учетом работ В.А. Семенова)	Оценка качества
	отлично	хорошо	удовлетворит.	неудовл.
Температура укладки черной смесей	<0,08·А	(0,08÷0,14) А	(0,14÷0,2) ·А	>0,2·А
Плотность зернистых материалов	<0,025·А	(0,025÷0,038)·А	(0,038÷0,053)·А	>0,053·А
Плотность грунта	<0,025·А	(0,025÷0,052) А	(0,052÷0,08) А	>0,08·А
Модуль упругости на слое щебня	<0,15·А	(0,15÷0,21) А	(0,21÷0,26) А	>0,26·А
Толщины слоя щебня	<0,12·А	(0,12÷0,22) А	(0,22÷0,31) А	>0,31·А
Толщина слоя а/б	<0,1·А	(0,10÷0,22) А	(0,22÷0,34) А	>0,34·А
Плотность а/б	<0,038·А	(0,038÷0,055)·А	(0,055÷0,071)·А	>0,071·А
Модуль упругости на а/б	<0,12·А	(0,12÷0,2) А	(0,2÷0,27) А	>0,27·А

7.17 Повышение требований к ровности дорожных покрытий в процессе эксплуатации (согласно нормативным документам ГОСТ Р 50597, СНиП 3.06.03-85, ОДМ Руководство по оценке ровности дорожных покрытий толчкомером) позволяет уменьшить негативное влияние динамического воздействия транспортного потока на срок службы автомобильных дорог.

Для предупреждения развития геометрии неровностей на эксплуатируемых участках автомобильных дорог рекомендуется повышение требований к коэффициенту вариации уплотнения дорожных покрытий.

В качестве мероприятия снижения максимального коэффициента динамичности рекомендуется ограничение скорости движения при учете развития геометрии накопленных неровностей до критических значений.

7.17 На стадии эксплуатации для оценки влияния динамического воздействия транспортных средств на снижение срока службы дорожных одежд динамические коэффициенты для участков автомобильных дорог следует рассчитывать на основе математической модели взаимодействия «транспортное средство – дорожное покрытие», так как на этих участках наблюдается значительный разброс величин коэффициента динамичности (от 1,2 до 2,5) в зависимости от микропрофиля поверхности покрытия, осевой нагрузки и квадрата скорости движения транспортного средства.

Расчет динамических нагрузок от транспортного потока на экспериментальных участках наблюдения показал, что на участках автомобильных дорог с неудовлетворительным показателем ровности суммарное количество приложений расчетной нагрузки за год в 3,0–3,3 раза превышает значение, рассчитанное для участков с удовлетворительной ровностью покрытия.

7.18 Рекомендуется использовать модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом сезонных изменений климатических факторов, изменений в процессе эксплуатации расчетных параметров элементов дорожной конструкции и транспортных нагрузок.

Расчет накопления усталостных повреждений при заданном транспортном потоке может проводиться двумя способами: точный – основанный на суммировании повреждений от прохода каждого транспортного средства; упрощенный – с использованием коэффициентов приведения транспортных средств к расчетной нагрузке.

7.19 Рекомендуется использовать следующие конкретные примеры выбора ремонтных мероприятий, на основе информации, полученной с использованием разработанной методики по предотвращению, минимизации и компенсации динамического воздействия транспортных средств на конструкцию автомобильной дороги, вызванного накоплением неровностей:

1. Организационные (контроль качества, технический надзор)

1.1 Задание и обеспечение требований однородности на этапе строительства (строительство в обобщенной системе координат местности), например:

- обеспечение водоотвода, проектирование других инженерных сооружений;

- отказ от устройства выемок при близком залегании грунтовых вод;

- реализация принципа гарантийных обязательств подрядчика перед заказчиком;

- контроль уплотнения щебеночных и гравийных дорожных покрытий.

1.2 Задание и обеспечение требований однородности на этапе реконструкции, например:

- уширение существующей дорожной одежды;

- реализация системы контроля качества.

1.3 Задание и обеспечение требований однородности на этапе ремонта и капитального ремонта.

1.4 Задание и обеспечение требований однородности на этапе содержания.

1.5 Ограничение движения отдельных типов автомобилей полностью или в отдельные интервалы времени.

1.6 Развитие дорожной сети, позволяющее обеспечить распределение транспортных потоков для обеспечения необходимого уровня обслуживания;

- устранение резкого торможения большегрузных автомобилей;

- использование постов весового контроля;

- использование устройств для учета движения и др.

 2. Технические:

- применение современных материалов, техники и оборудования;

 - шероховатые поверхностные обработки;

- фрезерование с координатным замыканием рабочего органа;

- применение катков с комбинированными вальцами;

- восстановление ровности дорожного покрытия путем заполнения колеи эмульсионно-минеральной смесью;

- реализация эффекта присоединенной массы – применение геосинтетики, распределенной гидродемпферной сетки;

- своевременное водоотведение;

- применение литого асфальтобетона на основе полимерно-битумных вяжущих, - применение битума с повышенными динамическими характеристиками;

- применение кубовидного щебня с повышенными прочностными свойствами);

- устройство трещинопрерывающих и эластичных прослоек в асфальтобетонных покрытиях;

- стабилизация насыпи с помощью геотекстиля и геосетки;

- повышение качества дорожного покрытия (мелкозернистый асфальтобетон, щебеночно-мастичный асфальтобетон, дренирующее покрытие).

3. Проектные: