Способ определения однородности дорожной одежды

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОРОДНОСТИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Афанасенко Алексей Александрович Веренько Владимир Адольфович Занкович Виталий Валерьевич Макаревич Антон Александрович(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Способ определения однородности дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием, при котором исследуемую дорогу делят на -е количество участков установленной длины, на которых определяют площадь дефектов и рассчитывают фактический уровень надежности асфальтобетонного покрытия на каждом -ом участке, среднее значение фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия на каждом -ом участке, находят накопленную сумму фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия на каждом -ом участке дороги из выражения 1 фф ,где- накопленная сумма фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия на -ом участке 1 - накопленная сумма фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия на -1-ом участке ф - фактический уровень надежности асфальтобетонного покрытия на -ом участке ф - среднее значение фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия на -ом участке,после чего строят график изменения накопленной суммы фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия по длине исследуемой дороги, по которому судят об однородности дорожной одежды. Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к ремонту дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием. Известен способ определения однородности дорожной одежды 1, заключающийся в том, что исследуемая дорога делится на участки установленной длины, на каждом из участков определяется значение упругого прогиба по результатам измерения динамиче 16611 1 2012.12.30 ским дефлектометром, работающим по принципу падающего груза. На каждом участке рассчитывается разность суммы измеренных величин модуля упругости на рассматриваемом и всех предшевствующих участках и суммы средних значений этих величин по формуле(1)11 Далее строится график ряда значений 1, 2, ,на протяжении обследуемого объекта и назначаются границы однородных участков в местах, где график меняет свое направление с возрастающего на убывающий или наоборот. Этот способ является сравнительно простым с математической точки зрения и очень наглядным, однако имеет недостатки. Основным из них является то, что в качестве измеренного параметра дорожной одежды, по которому проводят анализ однородности, используют значение упругого прогиба, однако проведенные исследования показывают, что дефекты на покрытии зачастую появляются вне зависимости от того, какое значение имеет величина упругого прогиба. Одинаковое количество дефектов может быть как при недопустимом значении прогиба, так и при его нормативном значении. Кроме того, измерения упругого прогиба возможно проводить только в так называемый расчетный период года, когда дорожная одежда имеет минимальную прочность. В остальное время года полученные данные требуют корректировки с использованием определенных переходных коэффициентов, что снижает точность оценки. Известен способ оценки прочности дорожной одежды 2 - прототип, включающий определение повреждений и дефектов ее поверхности, при этом на каждом статически однородном по характеру повреждений и разрушений участке покрытия измеряют удельную длину трещин, а оценку прочности дорожной одежды производят по формуле К н,факт где К н ,факт - фактический уровень надежности дорожной одежды по прочности К н, эт - эталонный уровень надежности. Способ указывает на зависимость прочностных показателей дорожной одежды от количества дефектов на ее поверхности. К недостаткам способа следует отнести то, что измерения необходимо проводить на каждом статически однородном по характеру повреждений и дефектов участке покрытия, однако данный способ не позволяет оценить однородность дорожной одежды и выделить однородные участки с одинаковой прочностью. Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является обеспечение возможности определения однородности дорожной одежды и выделения однородных участков с одинаковой прочностью. Способ определения однородности дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием, при котором исследуемую дорогу делят на -е количество участков установленной длины, на которых определяют площадь дефектов и рассчитывают фактический уровень надежности асфальтобетонного покрытия на каждом -ом участке, находят накопленную сумму фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия на каждом -ом участке дороги из выражения где- накопленная сумма фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия на -ом участке 1 - накопленная сумма фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия на -1-ом участке ф - фактический уровень надежности асфальтобетонного покрытия на -ом участке 16611 1 2012.12.30 ф - среднее значение фактического уровня надежности на -ом и всех предыдущих участках,после чего строят график изменения накопленной суммы фактического уровня надежности асфальтобетонного покрытия по длине исследуемой дороги, по которому судят об однородности дорожной одежды. Для обоснованного учета всех типов дефектов (пластические деформации, температурные трещины, усталостные и коррозионные разрушения) определяется их площадь. Общий фактический уровень надежности дорожной одежды на каждом участке рассчитывается по формуле где д - площадь покрытия на данном участке, имеющая недопустимые деформации и разрушения всех типов- общая площадь покрытия. Уровень надежности может быть выражен как в долях единицы, так и в процентах. Участок покрытия считают однородным, если уклон графика накопленных сумм на нем имеет значение одного знака (возрастает или убывает). Однородные участки малой длины (до 60 м) можно не выделять, так как по экономическим соображениям проектировать особые мероприятия на участке столь малой длины нецелесообразно. Заявляемый способ определения однородности дорожной одежды базируется на установленной связи ее прочностных показателей от количества дефектов различной природы на поверхности покрытия. Выделение однородных участков дорожной одежды происходит на основании данных, собранных при визуальном обследовании покрытия, которое в любом случае необходимо проводить в процессе предремонтной диагностики. Определение площади дефектов покрытия может проводиться любым из известных способов. Таким образом, данный способ не требует дополнительных трудозатрат и позволяет исключить дополнительные трудоемкие исследования дорожной одежды, такие как определения упругого прогиба и устройство большого количества шурвов и кернов. Пример Исследуемый объект - улицу населенного пункта длиной 393,6 м и шириной 15 м разбивали на пикеты длиной 20 м. На каждом пикете определяли площадь дефектов, рассчитывали общий фактический уровень надежности покрытия и находили накопленную сумму фактического уровня надежности. Общая площадь покрытия на каждом пикете 02015300 м 2. На первом пикете площадь дефектов составила 45 м 2, на втором пикете - 40 м 2. Фактический уровень надежности на первом пикете Рф 11 - (45/300)0,85,на втором пикете - Рф 21 - (40/300)0,8866667. Среднее значение фактического уровня ф 10,85 / 10,85 , на втором пикете надежности на первом пикете ф 2(0,850,87) / 20,858333. Значение накопленной суммы фактического уровня надежности 0(0,8666670,858333)0,008333. На остальных пикетах расчеты выполнялись таким же образом, результаты представлены в таблице. Далее строился график накопленной суммы фактического уровня надежности по длине исследуемого объекта. Из графика изменения накопленного фактического уровня надежности по длине дороги, представленного на рисунке, видно, что пороговые значения, на которых происходит перелом графика, наблюдаются на пикетах 5 и 14, то есть исследуемую дорогу можно разделить на три участка первый длиной 80 м с первого по четвертый пикет второй длиной 180 м с пятого по тринадцатый пикет третий длиной 133,6 м с четырнадцатого пикета и до конца дороги. 16611 1 2012.12.30 Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый способ позволяет выделять однородные участки дорожных одежд, на протяжении которых ее конструктивные и прочностные характеристики остаются неизменными. Результаты расчетов накопленной суммы уровня надежности Среднее значеОбщая пло- Площадь поФактический Накопленная ние уровня Пикет щадь покры- крытия с де- уровень надежсумма уровня надежности ф тия 0 фектами д ности ф надежности 1 300 45 0,85 0,85 0 2 300 40 0,866667 0,858333 0,008333 3 300 37 0,876667 0,864444 0,020556 4 300 36 0,88 0,868333 0,032222 5 300 35 0,883333 0,871333 0,044222 6 300 42 0,86 0,869444 0,034778 7 300 45 0,85 0,866667 0,018111 8 300 44 0,853333 0,865 0,006444 9 300 58 0,806667 0,858519 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.