способ оценки эксплуатационного состояния дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием

Формула изобретения

Способ оценки эксплуатационного состояния дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием по величине колейности, включающий определение на поперечном профиле покрытия максимальной величины перепада между поверхностью впадины колеи и сопряженными с ней поверхностями выпоров колеи, сопоставление полученных значений колейности с предельно допустимыми и выявление подлежащих ремонту участков при H₁>H₂ , где H₁ - максимальная колейность покрытия, мм; H₂ - предельно допустимая колейность покрытия, мм, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит определение величины площади поперечного сечения впадины колеи и величин площадей поперечного сечения сопряженных с ней выпоров колеи, образуемых в поперечном профиле покрытия относительно линии поверхности первоначального положения поперечного профиля асфальтобетонного покрытия, учитывающих деформирование материалов нижележащих слоев конструкции дорожной одежды, причем при S _вп/S_вып=0,95÷1,1 назначают ремонт покрытия, а при S_вп/S_вып >1,1 назначают ремонт конструкции дорожной одежды в целом, при этом S_вп - площадь поперечного сечения впадины колеи, см²; S_вып - площадь поперечного сечения выпоров колеи, сопряженных с впадиной колеи, см².

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области содержания и ремонта автомобильных дорог и может быть использовано при диагностике колееобразования на дорожном покрытии из асфальтобетона и назначении вида его ремонта.

Известен способ оценки эксплуатационного состояния автомобильных дорог на основе сопоставления результатов их обследования за ряд лет и последующего аналитического суждения об изменениях эксплуатационных качеств дорожной конструкции (Корсунский М.Б. Обследование и оценка прочности дорог с нежесткими одеждами. - М.: Автотрансиздат, 1959, с.21).

Недостатком этого способа является общая оценка эксплуатационного состояния автомобильной дороги без ее дифференциации в зависимости от вида деформаций покрытия с учетом их количественных и качественных параметров, в частности колееобразования, что не позволяет объективно судить о причинах деформирования дорожной конструкции в целом и назначении ремонта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ оценки эксплуатационного состояния дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием по величине колейности (характеризуется наличием в поперечном профиле покрытия деформаций в виде впадин и сопряженных с ними выпоров), включающий определение на поперечном профиле покрытия максимальной величины перепада между поверхностью впадины колеи и сопряженными с ней поверхностями выпоров колеи, сопоставление полученных значений колейности с предельно допустимыми и назначение ремонта покрытия при H₁>Н ₂, где H₁ - максимальная колейность покрытия, мм; Н₂ - предельно допустимая колейность покрытия, мм (Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах. - М.: Росавтодор, 2002, с.11 и 20).

Недостатком этого способа является отсутствие диагностических данных, определяющих причины образования колейности на покрытии, которые необходимы для обоснованного назначения ремонтных работ.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в установлении причин образования колейности на поверхности конструкции дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием для обоснованного проведения ремонтных работ.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что способ оценки эксплуатационного состояния дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием по величине колейности, включающий определение на поперечном профиле покрытия максимальной величины перепада между поверхностью впадины колеи и сопряженными с ней поверхностями выпоров колеи, сопоставление полученных значений колейности с предельно допустимыми и выявление подлежащих ремонту участков при H₁>H₂ , где H₁ - максимальная колейность покрытия, мм; Н₂ - предельно допустимая колейность покрытия, мм, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит определение величины площади поперечного сечения впадины колеи и величин площадей поперечного сечения сопряженных с ней выпоров колеи, образуемых в поперечном профиле покрытия относительно линии поверхности первоначального положения поперечного профиля асфальтобетонного покрытия, учитывающих деформирование материалов нижележащих слоев конструкции дорожной одежды, причем при S _вп/S_вып=0,95÷1,1 назначают ремонт покрытия, а при S_вп/S_вып >1,1 назначают ремонт конструкции дорожной одежды в целом, при этом S_вп - площадь поперечного сечения впадины колеи, см²; S_вып - площадь поперечного сечения выпоров колеи, сопряженных с впадиной колеи, см².

Отличительными признаками заявленного способа по отношению к известному (Рекомендации по выявлению и устранению колей на нежестких дорожных одеждах. М.: Росавтодор, 2002, стр.11, 20) является то, что способ дополнительно содержит определение величины площади поперечного сечения впадины колеи и величин площадей поперечного сечения сопряженных с ней выпоров колеи, образуемых в поперечном профиле покрытия относительно линии поверхности первоначального положения поперечного профиля асфальтобетонного покрытия, причем при S_вп /S_вып=0,95÷1,1 назначают ремонт покрытия, а при S_вп/S_вып>1,1 назначают ремонт конструкции дорожной одежды в целом, при этом:

S_вп - площадь поперечного сечения впадины колеи, см²;

S_вып - площадь поперечного сечения выпоров колеи, сопряженных с впадиной колеи, см².

Таким образом, отличительной особенностью предлагаемого способа является использование критерия диагностики причин колееобразования, учитывающего способность покрытия из асфальтобетона к пластическому деформированию под воздействием подвижной нагрузки и высокой положительной температуры воздуха.

Наличие в составе асфальтобетона жидкой фазы в виде разогретого битума в несколько раз снижает его структурную прочность без нарушения сплошности, что в процессе эксплуатации покрытия в результате пластического перемещения дислокации и вакансий, имеющихся в асфальтобетоне, обуславливает объемное деформирование покрытия с изменением его первоначального поперечного профиля с образованием впадин и выпоров.

В этом случае в соответствии с законом сохранения и превращения энергии следует, что площадь поперечного сечения деформированного асфальтобетонного покрытия в объеме впадины колеи без учета деформирования материалов нижележащих слоев дорожной конструкции должна быть близкой к площади поперечного сечения сопряженных со впадиной выпоров колеи, т.е. S_вп/S_вып 1.

При деформировании нижележащих слоев дорожной одежды площадь поперечного сечения впадины всегда больше площади поперечного сечения сопряженных с ней выпоров, т.е. S _вп/S_вып>1.

По результатам фактических замеров и оценки колейности соотношение S _вп/S_вып, при котором колееобразование связано с объемным деформированием асфальтобетонного покрытия с учетом неоднородности условий его работы, находится в пределах 0,95÷1,1.

На чертеже изображены фрагменты поперечного профиля дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием, подвергнутым колееобразованию:

а - в результате деформирования покрытия;

б - в результате деформирования конструкции дорожной одежды в целом;

H₁ - максимальная колейность покрытия, мм;

1 - площадь поперечного сечения впадины колеи, S_вп, см²;

2 - площадь поперечного сечения выпоров колеи, сопряженных с впадиной колеи, S_вып, см²;

3 - линия поверхности первоначального положения поперечного профиля асфальтобетонного покрытия;

4 - асфальтобетонное покрытие;

5 - нижележащий слой конструкции дорожной одежды.

Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности. По одному из существующих способов оценки геометрических параметров поперечного профиля асфальтобетонного покрытия, например, при помощи рейки и измерительного щупа с заданным шагом измерения производят определение величины колейности и по результатам обработки полученных данных выявляют подлежащие ремонту участки дорожной одежды, на протяжении которых величина максимальной колейности асфальтобетонного покрытия (H₁) превышает предельно допустимые значения (Н₂).

Для назначения ремонта деформированных участков покрытия по имеющимся данным измерений строят поперечный профиль деформированной дорожной одежды с нанесением на него линии поверхности первоначального положения поперечного профиля асфальтобетонного покрытия (3). Затем с помощью, например, планиметра производят измерение площади поперечного сечения впадины колеи (1) и сопряженных с нею площадей поперечного сечения выпоров колеи (2) и определяют их соотношение.

При S_вп/S_вып=0,95÷1,1 назначают ремонт асфальтобетонного покрытия (4), при S _вп/S_вып>1 назначают ремонт конструкции дорожной одежды в целом, включая нижележащий слой конструкции дорожной одежды (5).