Таким образом, водители автомобилей могут при въезде на кривые регулировать скорость нарастания центробежного ускорения путем изменения скорости поворота рулевого колеса. 8 страница

Таблица 29.3. Требуемые характеристики дорожной одежды

Очевидно, что между прочностью дорожной одежды и ровностью покрытия нет однозначной и тесной зависимости, поскольку предельное состояние по ровности покрытия во многих случаях наступает в результате совместного действия погодно-климатических факторов и транспортной нагрузки. При этом прочность дорожной одежды в целом может сохраняться на достаточном уровне, но по условиям ровности необходимо выполнять ремонт. К проблемам, возникающим при оценке прочности дорожных одежд, следует отнести также ее зависимость от водно-теплового режима дорожной конструкции и температуры асфальтобетонных слоев. В связи с вышесказанным вводится понятие отказа дорожной одежды – это такое ее состояние, при котором ровность покрытия и надежность дорожной одежды переходят предельно допустимые значения (табл. 29.4).

Таблица 29.4. Предельно допустимая ровность покрытия

Примечание. Просвет соответствует величине более 10(6)мм под трехметровой рейкой (в скобках указано значение просвета под трехметровой рейкой при применении машин с автоматической системой задания вертикальных отметок).

Существуют определенные неувязки между декларируемым и реальным сроком службы дорожной одежды. Это связано с несоответствием реальной интенсивности движения на автомобильных дорогах расчетным показателям, особенностями погодно-климатического воздействия, условиями рельефа и др. Поэтому для эксплуатационных организаций предлагаются методы определения межремонтных сроков, основанные на статистической обработке данных о фактических сроках службы дорожной одежды либо на теоретическом описании изменения прочности во времени под воздействием транспортных нагрузок и природно-климатических факторов.

Для решения практических задач, связанных с оценкой сроков службы нежестких дорожных одежд и транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных дорог, руководствуются предельно допускаемыми эксплуатационными состояниями покрытия по ровности (d₁) в зависимости от надежности дорожной одежды (табл. 29.5). В Беларуси чаще всего ровность определяется с помощью толчкомера ТХК-2, иногда применяются специальные передвижные лаборатории (рис. 29.3).

Таблица 29.5. Соотношение между уровнем надежности и предельным показателем ровности

Примечание. Приведенные данные получены по толчкомеру ТХК-2.

Рис. 29.3. Машина для оценки ровности дорожных покрытий

Следует отметить, что поперечная ровность также существенно влияет на скорость и безопасность движения, а, следовательно, надежность дороги как сооружения. В качестве характеристики поперечной ровности принимают глубину колеи, образующуюся по полосам наката. Предельно допустимые значения глубины колеи, регламентированные в Финляндии и Бельгии, представлены в табл. 29.6.

Таблица 29.6. Предельные значения глубины колеи, мм

Теоретические методы прогнозирования работоспособности дорожных одежд исходят из неизбежного, по мнению авторов, снижения в процессе эксплуатации прочности одежды в связи с воздействием нагрузки от автомобилей, а также природных факторов. Оценивая работы, выполненные в зарубежных странах, необходимо обратить внимание, на то, что предложенные модели прогнозирования получены для определенных климатических условий, качества строительства и содержания дорог, применяемых материалов и методов испытаний.

Для условий Республики Беларусь В.П. Корюковым на основе статистического анализа предложена следующая расчетная формула для определения предполагаемого срока службы дорожной одежды, эксплуатируемой в реальном режиме

, (29.6)

где К_н – допустимый уровень надежности дорожной одежды, который равен отношению протяженности прочных (неповрежденных) участков дороги к общей протяженности дороги к концу срока службы дорожной одежды (табл. 29.7); t_р – расчетное значение срока службы (табл. 29.7), лет; q – показатель среднегодового изменения интенсивности движения на дороге, который определяется по формуле

, (29.7)

где T_i – период, в течение которого проводились наблюдения за интенсивностью движения, годы; q_i – изменение интенсивности, определяемое по формуле , N_Ti, N_Ti-1 – среднесуточные интенсивности движения, приведенные к расчетному автомобилю группы А, соответственно, в последующий и предыдущий годы.

Таблица 29.7. Расчетный срок службы и допустимый уровень надежности

При отсутствии многолетних данных наблюдений за интенсивностью движения показатель q может быть вычислен по формуле

, (29.8)

где N_ф, N_n – соответственно, фактическая и проектная среднесуточная интенсивность движения, приведенная к автомобилю группы А, авт./сут; t_ф, t_n – соответственно, фактический (от года строительства дороги или последнего капитального ремонта до года оценки интенсивности движения) и проектный сроки службы дороги; q_n – показатель среднегодового изменения интенсивности движения, принятый при проектировании строительства или капитального ремонта дороги.

Расчет срока службы дорожной одежды c использованием табл. 29.7 ведут в следующей последовательности:

– принимают расчетное значение срока службы применительно к рассматриваемой категории дороги;

– определяют по формулам (29.7 или 29.8) показатель ежегодного изменения интенсивности движения q с учетом данных натурных наблюдений (также значение q можно задавать, исходя из перспективы развития экономики страны, обычно 1,05-1,15);

– принимают допустимый уровень эксплуатационной надежности дорожной одежды К_н по табл. 29.3;

– по зависимости (29.6) находят нормативный срок службы.

Как показали практические расчеты, межремонтные сроки службы для дорог высоких категорий (I-III) незначительно (2-0,5 года) менее, чем расчетные значения сроков службы t_р, приведенные в табл. 29.7, в то время как для IV категории они немного больше (0,5 года). Это означает, что практические и теоретические межремонтные сроки службы практически совпадают, что позволяет руководствоваться нормативными документами при назначении межремонтных сроков службы и только в некоторых случаях использовать теоретические формулы.

29.4. Определение работоспособности автомобильных дорог

При проектировании ремонта и усиления дорожных одежд возникает необходимость в определении их остаточного ресурса, установлении ожидаемого объема разрушений на конкретных участках дорог. Для этого существуют методы прогнозирования работоспособности дорожных одежд, основанные на учете жесткости конструкции, характеризуемой измеренным упругим прогибом, объемом деформаций на покрытии, интенсивности и составе движения. Принимая во внимание случайность процесса изменения основных транспортно-эксплуатационных показателей дороги в течение срока службы дорожной одежды, зависящего от многочисленных факторов (конструктивного исполнения, применяемых материалов, технологии производства работ и качества их выполнения, уровня содержания и текущего ремонта и др.), при выполнении прогноза параметры, входящие в расчет, обрабатывают методами математической статистики и теории вероятности. Практически встречается два случая при определении работоспособности автомобильных дорог.