Предотвращение копирования дефектов нижних слоев и оснований (отраженных дефектов)

Средняя толщина слоев hi, м

0,14

0,11

0,10

 

Таблица 9.4

Сезон

Коэффициент m_i

7,8

8,7

9,4

8,5

 

Интенсивность движения расчетных автомобилей по сезонам определяется по формуле

                                                                         (9.2)

где — фактическая интенсивность движения расчетных автомобилей на одну полосу, ед/сут, принимаемая по данным наблюдений либо по таблице 9.5;

 Т_i   — продолжительность сезона, сут, принимаемая по таблице 9.6.

Таблица 9.5

Категория улицы (дороги)

М, А, Д

Б, В

Г, Е, Ж, З, П

 ед/сут

Таблица 9.6

Сезон

Т_i, сут

 

2) Определяют значение предельной структурной прочности R_c согласно приложению А либо принимают равным (при отсутствии данных испытаний), МПа:

7,0 — для асфальтобетона с содержанием частиц крупнее 5 мм более 50 %;

8,0 — для асфальтобетона с содержанием частиц крупнее 5 мм менее 50 %.

3) Далее расчет ведется по методике раздела 8 с вычислением фактического уровня повреждаемости.

9.2.1.3 Экспериментально уровень повреждаемости можно оценить только путем исследования долговременной прочности или усталостной долговечности. Для этого отбирают образцы материала

покрытия в виде кернов или балочек и оценивают показатели долговечности (например, усталостной). Затем образцы в лаборатории доводят до рабочей температуры 140 ^оС—160 ^оС, переформовывают их на новые образцы и снова производят оценку долговечности. Путем соотношения долговечности переформованных образцов и исходных определяют уровень повреждаемости.

9.2.2 Оценка уровня надежности

9.2.2.1 Производят визуальную оценку состояния материала дорожного покрытия и оценку уровня надежности на момент испытания.Фиксируют общую площадь покрытия, подверженную пластическим деформациям, темпера­турным и усталостным трещинам, коррозии. Площадь температурных трещин вычисляют путем умножения длины трещины на ширину влияния, равную 1 м. Вычисляют фактический уровень надежности по формуле (8.1).

9.2.2.2 Оценивают прогнозный уровень надежности на перспективу.

Для этого отбирают одну пробу материала на 7000 м² покрытия и в лаборатории оценивают уровень надежности на перспективу.

9.2.2.3 Определяют частные уровни надежности по:

— сопротивлению образованию пластических деформаций в летний период (сдвигоустойчивость);

— сопротивлению образованию температурных трещин в зимний период (температурная трещиностойкость);

— водо- и морозостойкости (коррозионная стойкость);

— способности выдерживать многократное воздействие транспортной нагрузки в течение расчетного срока службы (усталостная долговечность).

Методика определения коэффициентов запаса прочности и уровней надежности приведена
в приложении В.

После определения частных уровней надежности вычисляют общий уровень надежности по формуле (8.26).

9.2.2.4 Вычисляют уровень надежности материала покрытия с учетом на­копленного уровня повреждаемости Р_y (далее — уровень надежности) для верхнего (9.3) и нижнего (9.4) слоев

                                                            (9.3)

                                                                       (9.4)

где Р_об — общий уровень надежности;

y — фактический уровень повреждаемости, определяемый по формуле (8.23).

Материал старого слоя должен быть удален полностью, если уровень надежности составляет менее:

0,60 — для улиц и дорог категорий М, А, Д;

0,55 —              то же                Б, В;

0,45 —                “                   Г, Е;

0,40 —                “                   Ж, З, П.

При более высоких значениях уровня надежности (для всех категорий улиц и дорог) рассматривается вариант сохранения старого покрытия (частично или полностью).

С согласия заказчика можно отказаться от определения Р_об по формулам (9.3) и (9.4) и принять его равным 1,0 (то есть отказаться от экспериментального исследования).

9.2.2.5 Оценку прочности дорожной одежды производят путем непосредственного измерения (приложение Г) либо, при известной конструкции дорожной одежды, расчетом по номограмме, представленной на рисунке 8.3.

При этом полученное по формуле (Г.1)значение модуля упругости дорожной одежды умножают на уровень надежности Р_y, полученный по формулам (9.3) и (9.4).

9.2.2.6 Если материал покрытия используется не полностью (фрезеруется), то общий модуль упругости определяют по формуле

                                                                   (9.5)

где E_u — модуль упругости материала покрытия, замеренный в лаборатории после отбора проб материала и оценки модулей упругости согласно приложению А, МПа;

Р_y — уровень надежности, определяемый по формулам (9.3) и (9.4);

DЕ — снижение общего модуля упругости за счет фрезерования покрытия, определяемое по номограмме (см. рисунок 8.3), с учетом фрезерования слоя покрытия и значения величины E_uР_y.

9.3.1 Основными видами отраженных дефектов являются температурные трещины и пластические деформации.

9.3.2 В общем случае вероятность появления отраженных трещин (ОТ) определяется как функция от следующих параметров:

— расстояние между трещинами;

— перепад температуры в слое с трещинами в расчетный период;

— модули релаксации нового слоя покрытия и слоя с трещинами;

— толщина нового слоя и слоя с трещинами;

— внутреннее сцепление нового покрытия и слоя с трещинами;

— параметр, учитывающий ширину раскрытия трещины и ее форму.

С учетом вышеизложенного могут быть определены основные пути борьбы с отраженными дефектами:

— увеличение толщины покрытия;

— устройство трещинопрерывающих слоев (прослоек) и мембран;

— разделение слоев с наличием трещин на отдельные фрагменты (размером до 1 м);

— снижение толщины слоя с трещинами (путем фрезерования).

9.3.3 Трещинопрерывающая мембрана должна иметь высокие деформационные характеристики, благодаря которым растягивающие напряжения в зоне трещины материала покрытия интенсивно релаксируют и не передаются на новое покрытие. Существует несколько методов устройства мем­бран. Наиболее распространен метод устройства тонких слоев из смеси щебня и специального битумно-полимерного вяжущего.

9.3.4 Уменьшить вероятность появления ОТ можно также путем изменения параметра, учитывающего ширину раскрытия трещины и ее форму, за счет увеличения ширины раскрытия трещины и изменения ее формы (разделка по треугольнику и т. д.).

9.3.5 Основными мероприятиями для борьбы с ОТ дорожных покрытий городских улиц и дорог являются следующие:

— частичное или полное удаление (фрезерование) старого покрытия;

— разделка трещин (выфрезеровывание) на ширину 5—50 см и глубину 2—5 см с последующим заполнением щебеночно-мастичной смесью на битумно-полимерном вяжущем;

— устройство сплошной трещинопрерывающей прослойки из щебня, обработанного битумно-полимерным вяжущим, толщиной 2—6 см;

— устройство сплошной трещинопрерывающей прослойки из рядового щебня оптимального состава толщиной 10—20 см;

— устройство прослоек из геотекстиля;

— устройство трещинопрерывающих прослоек с использованием сеток из стекловолокна на ширину 15—50 см.

Выбор мероприятия осуществляется на основе технико-экономического обоснования.

9.3.6 Растягивающие напряжения в нижней части новых слоев могут быть определены по графику, представленному на рисунке 9.1, в зависимости от толщины старого покрытия и среднего модуля упругости при температуре 0 ^оС. Предельное напряжение при растяжении для нового асфальтобетонного слоя составляет 1 МПа.

9.3.7 Если растягивающие напряжения превышают предельное значение, их можно снизить за счет разделки трещины (посредством выфрезеровывания) на определенную ширину b с устройством трещинопрерывающей прослойки из щебеночно-мастичной смеси толщиной 2—3 см или устройством трещинопрерывающей прослойки с использованием сетки из стекловолокна, укладываемой на такую же ширину без предварительной разделки трещин, но с их герметизацией. Коэффициент снижения растягивающих напряжений можно определить по графику, представленному на рисунке 9.2, в зависимости от толщины старых слоев асфальтобетона h_a/б. Данный коэффициент представляет собой отношение растягивающих напряжений, возникающих в нижней части нового слоя при неразделанных трещинах, к растягивающим напряжениям, возникающим в нижней части нового слоя при разделке трещины на определенную ширину с последующим ее заполнением щебеночно-мастичной смесью.

Новый слой укладывается на старое покрытие без проведения трещинопрерывающих мероприятий, если ширина разделки по графику на рисунке 9.2 составляет не более 2,0 см.

 

На кривых — значения среднего модуля упругости асфальтобетона старых слоев при температуре 0 °С