Р РК 218-05-97 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОЦЕНКЕ ПРОЧНОСТИ И РАСЧЕТУ УСИЛЕНИЯ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

1.1 Настоящие рекомендации распространяются на дорожные организации Департамента автомобильных дорог Министерства транспорта и коммуникаций и предназначены для использования при оценке прочности и расчете усиления нежестких, дорожных одежд с целью повышения их несущей способности.

1.2 Рекомендации определяют порядок и методику ведения полевых работ, обработки материалов с оценкой соответствия фактической прочности требованиям движения транспорта и расчета усиления дорожных одежд.

Изложенные в настоящих рекомендациях методические положения увязаны с "Инструкцией по проектированию дорожных одежд нежесткого типа" (ВСН 46-83) , а также с республиканскими Правилами ремонта и содержания автомобильных дорог.

Используемые в Рекомендациях терминология и определения соответствуют существующим нормативным документам, действующим в дорожной отрасли Казахстана.

4.1 В состав полевых работ входят подготовительные работы по сбору необходимой информации о дороге, и, в частности, о дорожной одежде, которую предстоит оценить на соответствие ее фактической прочности требуемой по условиям движения транспорта, работы по визуальной оценке прочности, работы по инструментальному определению фактической прочности.

4.2 Исходную информацию о дороге и дорожной одежде получают из банка данных по ранее выполненным обследованиям или на основе данных паспортизации. При этом данные представляются по формам согласно "Инструкций по диагностике и оценке транспорт но - эксплуатационного состояния автомобильных дорог".

4.3 Визуальная оценка прочности и состояния дорожных одежд и покрытий является первым этапом полевых работ.

Для визуальной оценки прочности следует использовать трехбалльную шкалу, структура которой состоит в следующем:

I балл - дорожная одежда с позиции зрительного восприятия прочная, поперечный профиль сохранен, отсутствуют деформации, которые явно свидетельствуют о недостаточной прочности (перечень таких деформаций представлен в табл.1).

II балл - имеются деформации, свидетельствующие о недостаточной прочности, распространенность которых превышает 5%- для капитальных типов дорожных одежд, 10% - для облегченных и 30% - для переходных. Возможны отдельные искажения поперечного профиля.

III балл - деформации, свидетельствующие о недостаточной прочности, ярко выражены, ячейки в сетке трещин расшатаны. Возможны проломы. При движении груженого автомобиля со скоростью до 10 км/ч на глаз заметно прогибание дорожной одежды (в весенний период).

При необходимости вводится промежуточный балл I - II. Этим баллом оцениваются участки дорог, которые с позиции зрительного восприятия работают на пределе прочности с наличием, единичных деформаций, свидетельствующих об этом, но вместе с тем и нельзя категорично заключить, что они непрочные.

На участках с прочной по внешнему виду дорожной одеждой, оцененных баллом I, следует отдельно оценить состояние покрытия по наличию деформаций, приведенных в таблице 1, которые не свидетельствуют о недостаточной прочности, но могут оказывать влияние на скорость движения автотранспорта, по следующей четырехбалльной шкале:

1 балл - (отличное состояние) - покрытие ровное, без деформации.

2 балла - (хорошее состояние) - покрытие ровное с отдельными редкими деформациями, которые не влияют на режим, скорость и безопасность движения.

3 балла - (удовлетворительное) - на проезжей части небольшие неровности, редко расположенные трещины или незначительное количество других деформаций.

4 балла — (неудовлетворительное состояние) - на проезжей части имеются значительные неровности, выбоины, выкрашивание и другие деформации, сказывающиеся на скорости и режиме движения транспорта, кроме того, могут быть разрушения кромки покрытия и др.

 
 Вид деформации 
 
 Характерные особенности 
 
 
 1 
 
 2 
 
 
 I. Деформации дорожных одежд, свидетельствующие о недостаточной ее прочности для существующей интенсивности движения 
 
 
 Продольные трещины 
 
 Как правило, на полосах наката. При ширине раскрытия трещины более 0,5 см обычно сопровождаются мелкой сеткой трещин. К ним не относятся продольные трещины на стыках полос движения, характер появления которых связан с низким качеством укладки верхнего слоя покрытия 
 
 
 Косые трещины 
 
 Трещины, направление которых составляет с осью дороги не более 30°. Нередко такие трещины сопровождаются ответвлениями, не связанными между собой. Возможно сочетание с частыми поперечными трещинами с расстоянием между ними до 3 м. 
 
 
 Сетка трещин 
 
 Чаще всего на полосах наката или в местах просадок, образующих замкнутые фигуры, различают крупную сетку трещин и мелкую. Размеры последней составляют менее 0,5 м между трещинами в любом поперечном сечении. Могут сопровождаться выбоинами. Иногда сопровождаются разрывами покрытия. Чаще наблюдаются на крутых спусках, в местах остановок и торможения автомобилей 
 
 
 Выбоины в сетке трещин 
 
 Местные разрушения дорожного покрытия, имеющие вид углублений с резко выраженными краями. В данном случае представляют собой результат развития сетки трещин и рассматриваются только совместно с ней 
 
 
 Колейность 
 
 Плавное искажение поперечного профиля покрытия, локализованное вдоль полос наката. Обычно сопровождается продольными трещинами, возможно сочетание с сеткой трещин 
 
 
 Просадки 
 
 Искажение поперечного профиля, имеющее вид впадины с округлыми краями. Обычно сопровождается сеткой трещин 
 
 
 Пучина 
 
 Сетка трещин на покрытии с выдавливанием нижележащих слоев и грунта на поверхность, взбугривание покрытия, как результат ненормального протекания водно-теплового режима верхней части земляного полотна. При движении груженого автомобиля на глаз может быть заметна зыбь поверхности покрытия 
 
 
 Проломы 
 
 Полное разрушение дорожной одежды на всю её толщину с резким искажением профиля покрытия 
 
 
 II. Деформации дорожного покрытия, которые в явном виде не свидетельствуют о недостаточной прочности 
 
 
 Волны 
 
 Чередование на покрытии впадин и гребней через 0,5-2 м в продольном направлении 
 
 
 Сдвиги 
 
 Смещение покрытия под воздействием горизонтальных усилий от колес автомобиля, как результат недостаточного сцепления между конструктивными слоями 
 
 
 Выбоины 
 
 Местные разрушения дорожного покрытия, имеющие вид углублений с резко выраженными краями, как результат развития выкрашивания 
 
 
 Шелушение и выкрашивание 
 
 Поверхностные разрушения покрытия за счет потери отдельных зерен минерального материала и отслаивания вяжущего 
 
 
 Кромочность (повреждение кромок) 
 
 Разрушение кромки проезжей части или укрепительной полосы, как результат сколов или выкрашивания у кромки, происходящих, как правило, из-за нарушения технологии укладки конструктивных слоев в местах сопряжения с обочиной 
 
 
 Трещины поперечные, косые, сезонные 
 
 Трещины поперечные и косые без признаков, указанных выше. Трещины температурные и сезонные появляются ранней весной под воздействиями резкого перепада температур воздуха и, как правило, затягиваются в летнее время под действием солнечной радиации и транспорта 
 
 
 Примечание: 1.Применительно к дорожным одеждам переходного типа с гравийными и щебеночными покрытиями следует отметить следующие деформации (которые свидетельствуют о недостаточной прочности): колейность, волны, просадки. 2.Волны и сдвиги в явном виде не свидетельствуют о недостаточной прочности одежды. Как правило, на дорожных одеждах капитального и облегченного типа это результат избытка вяжущего в покрытии или недостаточной теплоустойчивости при высоких температурах. Тем не менее, участки с такими деформациями нуждаются в проверке прочности для последующего определения рациональной толщины выравнивающегося слоя или слоя усиления после ликвидации деформаций данного вида 3.Следует различать продольные трещины в местах сопряжения полос движения, которые не свидетельствуют о недостаточной прочности одежд, а лишь указывают на низкое качество производства работ при укладке слоя покрытия по полосам движения (при использовании асфальтоукладчика). 
 
 

4.4 При обследовании дорог оценку следует давать по каждому километру с привязкой к километровым столбам с нумерацией в прямом направлении. Оценка и описание состояния покрытия согласно классификатору табл. 1 по наличию, деформаций по площади в процентах производится без разделения по полосам движения за исключением тех участков дорог, где имеется разделительная полоса. В последнем случае оценку производят в прямом и обратном направлениях.

Если на протяжении километра происходит резкое изменение состояния покрытия или типа покрытия, то привязку делают ориентировочно с точностью до ±100 м (например, км 10 - км 10+700).

4.5 При визуальном обследовании дорожной одежды намечают границы характерных участков дорог.

Разбивка обследуемой дороги на характерные участки производится при изменении на участках типа покрытия, конструкции дорожной одежды, числа полос движения и балльных оценок.

4.6 По данным визуального обследования вся протяженность дорог разделяется на участки (подучастки) в зависимости от выставленных оценок: I, I - II, II и III.

На каждом участке (подучастке), оцененном баллами II и III, производится не менее 20 измерений упругих прогибов независимо от длины участка (подучастка).

На других участках (подучастках), оцененных баллами I или II-I, производится измерение не менее 10 упругих прогибов при длине участка (подучастка) не больше 10 км и не менее 20 измерений при большей протяженности. Точки измерения должны быть выбраны через равные отрезки пути по длине участка (подучастка).

4.7 Для измерения упругих прогибов следует использовать прогибомеры КП-204, МАДИ-ЦНИЛ или другие модификации, применение которых удовлетворяет метрологическим требованиям.

В случае использования установок динамического нагружения, необходимо иметь устойчивую корреляционную связь с истинными значениями упругих прогибов.

4.8 Предварительным этапом является взвешивание груженого автомобиля (определение нагрузки на заднюю ось или на два спаренных колеса) с использованием гидравлических (оттарированных) или других пригодных для этого весов.

Затем следует снять отпечаток спаренных колес (нагруженных), под которыми планируется определение упругих прогибов. Для этого проще всего использовать миллиметровую бумагу.

Таким образом, к началу измерений упругих прогибов необходимо получить два параметра - нагрузку на спаренные колеса, под которыми будут измеряться прогибы, и общую площадь чистого контакта спаренных колес с покрытием дороги.

4.9 На выбранном участке (подучастке) необходимо через равные отрезки пути произвести измерения прогибов по полосам наката, как в прямом, так и в обратном направлении. Измерения производят равномерно - на одной, затем на второй полосе наката. Шаг дискретизации (длина отрезков пути, через которые производят измерения) определяется по следующей формуле:

   (1)

где l- шаг дискретизации измерения прогибов, м; L - длина подучастка, м;

m - количество полос движения; n - заданное количество измерений.

Например, n = 20 измерений; m= 2 полосы движения; L = 4000м:

То есть, на подучастке длиной 4 км следует сделать 20 измерений (в прямом направлении - 10 и в обратном направлении — 10) через 400 м. При этом нет необходимости точного соблюдения величины l, которую следует контролировать по спидометру, она может быть задана с точностью ± 10% от величины l.

4.10 Измерения прогибов следует производить строго по инструкции, прилагаемой к прибору. При использовании прогибомера МАДИ-ЦНИЛ необходимо учитывать влияние чаши прогиба на показания прибора.

4.11 Измерения прогибов производятся только на капитальных и облегченных типах дорожных одежд. При этом необходимо трижды измерить температуру покрытия на глубине 2-4 см: в начале производства измерений, в середине и в конце измерений (по времени). При достижении температуры покрытия 50°С (летом) измерения следует прекратить.

4.12 На каждом подучастке необходимо выбрать характерную точку на полосе наката, где произвести вскрытие дорожной одежды. Характерной точкой является место, в среднем характеризующее весь подучасток, т.е. место, где средняя высота насыпи, типичный для участка грунт земляного полотна и тип местности по характеру увлажнения, состояние покрытия - без значительных деформаций. Если подучасток значительно неоднороден по состоянию проезжей части, по высоте насыпи или выемки, по условиям увлажнения и др., то необходимо сделать 2-3 вскрытия в различных местах дорожной одежды или разбить этот подучасток еще на два или три подучастка. Последнее решение должно быть принято и в том случае, если в результате линейных измерений происходит резкий скачок показаний в сторону снижения или увеличения прогибов (более чем в два раза).

4.13 При вскрытии необходимо измерить толщину конструктивных слоев, занося конструкцию дорожной одежды в полевой журнал, отобрать по две пробы грунта земляного полотна с трех горизонтов (0; 50; 100 см) и сразу взвесить бюксы с грунтом или плотно закрыть их, чтобы не происходило испарения влаги из отобранного грунта. В любом-:, случае взвешивание бюксов нельзя откладывать надолго.

В случае сомнений в определении вида материалов конструктивных слоев необходимо взять их пробы в количестве, достаточном для лабораторных анализов.

4.14 В случае отсутствия прогибомера допускается вместо измерения упругих прогибов производить вскрытия дорожных одежд по полосам наката (не менее 3 вскрытий на 1 км) с измерением конструктивных слоев и отбором материалов и грунта земляного полотна для последующего анализа и определения прочности одежды методом обратного пересчета.

Этот же метод следует использовать на переходных типах дорожных одежд.