какое определение не относится к понятию ровность

ровность

Смотреть что такое «ровность» в других словарях:

ровность — равномерность, прямолинейность, плавность, спокойность, сдержанность, уравновешенность, одинаковость, прямота, бесстрастие, бесстрастность, неизменность, прямизна, гладкость, ровнота, постоянство, постоянность Словарь русских синонимов. ровность… … Словарь синонимов

ровность — РОВНОСТЬ, гладкость РОВНЫЙ, гладкий, плоский РОВНО, гладко … Словарь-тезаурус синонимов русской речи

РОВНОСТЬ — РОВНОСТЬ, ровности, мн. нет, жен. отвлеч. сущ. к ровный. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

ровность — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN flatness … Справочник технического переводчика

Ровность — ж. отвлеч. сущ. по прил. ровный Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

ровность — ровность, ровности, ровности, ровностей, ровности, ровностям, ровность, ровности, ровностью, ровностями, ровности, ровностях (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

ровность — р овность, и … Русский орфографический словарь

ровность — см. ровный; и; ж … Словарь многих выражений

ровность — ровн/ость/ … Морфемно-орфографический словарь

Источник

17. Ровность дорожного покрытия и определение ровности.

Ровность – является одним из показателей, характеризующих удобство движения по дороге и оказывающих существенное влияние на скорость движения автомобилей и транспортную работу в целом.

При её оценке выполняют сплошные (при обследовании участков дорог протяжённостью более 1км) и выборочные измерения (при обследовании участков дорог менее 1 км)

Сплошные измерения продольной ровности и сцепных свойств дорожных покрытий осуществляют с помощью передвижной установки ПКРС-2У. При измерении сцепных свойств дорожных покрытий в установке ПКРС-2У должна использоваться шина без рисунка протектора или с рисунком глубиной не менее 1мм. В случае отсутствия специальной шины с гладким протектором допускается использовать обычную изношенную шину того же размера с остаточной глубиной канавок не более 1 мм. Наиболее широко для измерения ровности допускается использование передвижных лабораторий, оборудованных толчкомерами ТХК-2, ИР-1 или ИВП-1, на базе автомобилей УАЗ-2206, ГАЗ-31022, ГАЗ-2705 и других автомобилей семейства «ГАЗЕЛЬ» с колесной формулой 4х2.

Выборочные измерения ровности выполняют с помощью нивелиров, трехметровых реек или многоопорных реек ПКР-4М.

Состояние покрытия проезжей части автомобильных дорог по продольной ровности оценивают путем сравнения фактических показателей ровности с предельно допустимыми. Дорожное покрытие удовлетворяет требуемым условиям эксплуатации по ровности, если величина фактического показателя ровности меньше предельно допустимого значения или равна этому значению

— Поперечная ровность (Колейность)

Измерения параметров колеи в процессе диагностики выполняют в соответствии с ОДМ «Методика измерений и оценки эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи» по упрощенному варианту с помощью 2-метровой рейки и измерительного щупа.

Измерения производят по правой внешней полосе наката в прямом и обратном направлении на участках, где при визуальном осмотре установлено наличие колеи.

Оценку эксплуатационного состояния дорог по глубине колеи производят по каждому самостоятельному участку путем сравнения средней расчетной глубины колеи с допустимыми и предельно допустимыми значениями

Участки дорог с глубиной колеи больше предельно допустимых значений относятся к опасным для движения автомобилей и требуют немедленного проведения работ по устранению колеи.

18. Шероховатость дорожных покрытий и определение шероховатости.

Под шероховатостью дорожного покрытия понимается наличие на его поверхности малых неровностей, не отражающихся на деформации шины и обеспечивающих повышение сцепления покрытия с шиной. Шероховатость определяется размером микровыступов и остротой угла вершины микровыступа.

Контроль осущесвляестя с использованием 2х приборов:

прибор «песчаное пятно»

прибор ПКРС (прибор контроля ровности и скользкозти )

1.Прибор «песчаное пятно» представляет собой комплект оборудования, включающий мерную емкость объёмом не менее 20 см3, плоский диск (штамп) диаметром 10 см для распределения песка, мерную линейку длиной не менее 30 см, щётку-сметку. Для измерений необходим чистый мелкий (размер частиц не более 0,2-0,3 мм) природный песок в воздушно-сухом состоянии, гипс или быстротвердеющий цемент и вода. При проведении измерений на поверхность покрытия высыпают определённый объём песка (20-50 см3) и с помощью штампа равномерно распределяют его вровень с поверхностью выступов шероховатости, придавая песчаному пятну форму круга (прямоугольника или квадрата). Зная объём песка, занятую им площадь, определяют среднюю глубину впадин.

Для определения высоты выступов оконтуривают поверхность, занятую песком, удаляют его из впадин макрошероховатости с помощью щётки и смазывают очищенную поверхность покрытия техническим глицерином. Затем снимают слепок с покрытия. После этого определяют объём впадин шероховатости (численно равный объёму выступов шероховатости) по методу «песчаного пятна» и рассчитывают среднюю высоту выступов.

Источник

Ровность Ровный

Пустое сердце бьется ровно.

Жизнь не ровна: одни питаются, другие пытаются.

Мы цепляемся за похвалы и почести ровно в той мере, в какой мы сомневаемся в своих жизненных успехах.

Не говорите о том, что у вас нет времени. Времени у вас ровно столько же,

сколько его было у Микеланджело, Леонардо да Винчи, Томаса Джефферсона,

Пастера, Хелен Келлер, Альберта Эйнштейна.

Ровность как качество личности – способность к уравновешенным, спокойным реакциям на жизненные ситуации; склонность вести себя размеренно и степенно; быть чуждым всяким крайностям, идеализациям, чрезмерностям, избыточностям.

Ровность – знак лёгкого, покладистого нрава. Человек с ровным характером отторгает метания и надрывность. Жизнь на нерве не для него. Он подозрительно относится к любым переборам и отклонениям. Не то, что он чурается и боится вызовов жизни, её уроков и трудностей, нет, человек с проявленной ровностью характера предпочитает жить в довольстве и умиротворённости, в размеренном выполнении своего долга, в отчётливом проявлении обязательности и последовательности.

Ровная жизнь та, в которой всё идёт своим чередом, всё осуществляется согласно законам Мироздания. Последовательность – мечта ровности.

Один знатный купец, прослышав об удивительных способностях набожного старца, пришел к нему в пещеру с просьбой: «О, достопочтенный праведник! Напиши для моей семьи какое-нибудь доброе пожелание. Я очень люблю своих детей и внуков. И я хочу, чтобы они были счастливы. Дай нам свой завет». Благочестивый старец взял бумагу, перо — и купец тут же получил то, о чем спрашивал. Пожелание было очень кратким: «Умер дед, умер сын, умер внук». — Что ты такое здесь написал, сумасшедший?! – замахал руками разгневанный купец. – Разве я пришел к тебе за проклятиями? — Ты ничего не понял, — ответил праведник. – Все мы когда-нибудь вернемся к Отцу Небесному. Но проклятием было бы, если б я написал: «Умер внук, умер сын, умер дед». А эта последовательность правильная. Если вы уйдете в таком ровном порядке, это будет счастьем.

Человек с ровным характером со всеми уживчив, ибо не бросается, потеряв голову, защищать чью-либо сторону. Он внимательно выслушает все стороны конфликта, постарается понять правоту каждой стороны, сделает всё возможное, чтобы найти что-то общее, что объединяет точки зрения сторон и постарается примирить ссорящихся. То есть ровность бесконфликтна.

Бесконфликтность — есть умение правильно конфликтовать. В материальном мире всё конфликтует. Задача разумного человека – понять, что противостоят не две противоречивые позиции, а две правды. Ровность не любит бросаться в крайности, поэтому скажет дерущимся: — А, вы каждый по-своему правы. Материальный подход к конфликту заключается в выявлении неправоты в позициях сторон. Духовный подход к конфликту: увидеть правоту в словах каждой из противоборствующих сторон. При таком подходе человек уходит от оскорблений и осуждения, развивается в духовном плане, ведёт себя благочестиво. Это уже много.

Далай Лама учит: ««Мы привыкли думать, что, возражая кому-то, мы неминуемо вступаем с этим человеком в конфликт, который обязательно должен выявить победителя и побежденного или ущемить чье-то самолюбие. Но давайте не будем воспринимать все в таком свете. Давайте всегда искать между нами что-то общее. Секрет успеха заключается в том, чтобы с самого начала проявить заинтересованность в точке зрения собеседника. Я совершенно уверен, что это под силу каждому из нас».

Ровность – одно из качеств личности, которое всегда будет в цене, его хотели бы иметь практически все, но далеко не каждому это по силам. Все хотят находиться постоянно в приятном расположении духа, видеть доброжелательное и уважительное к себе отношение. В общении с окружающими находить уравновешенного, смиренного слушателя. Кому приятно общаться с человеком, которого постоянно заносит, кидает в жуткие крайности и неподдающиеся уму идеализации?

Кому по душе общаться с человеком, не умеющим контролировать свои чувства? Даже животные умеют терпеть. Собаке даёшь команду «Ждать!» и, она будет терпеть, хотя под носом у неё лежит кусок мяса. Это воспитанная собака. Человек с неровным характером не умеет терпеть, не умеет контролировать раздражение, гнев. Его легко можно довести до белого каления, то есть до ярости, бешенства и безумия. Словом, ровность характера – это безопасность, неровность – угроза получить физическое замечание.

Муж или жена с ровным характером – заветная мечта вступающих в брачные отношения. Если у жены ровный характер, значит, она покладиста, приветлива, умеет прощать, услужлива, уживчива и доброжелательна. Если у мужа ровный характер, значит, он спокоен, хладнокровен, уравновешен, умиротворён, доволен жизнью, великодушен и благожелателен к людям. Попробуй найди супруга, который всегда ровен. Если такой находится, сразу возникает зависть.

Ученик спросил учителя: — Ты такой мудрый. Ты всегда в ровном, хорошем настроении, никогда не злишься, никогда ни с кем не конфликтуешь. Помоги и мне быть таким. Учитель согласился и попросил ученика принести картофель и прозрачный пакет. — Если ты начнёшь с кем-то конфликтовать и затаишь обиду, — сказал учитель, — то возьми этот картофель. С одной его стороны напиши своё имя, с другой имя человека, с которым произошёл конфликт, и положи этот картофель в пакет. — И это всё? — недоумённо спросил ученик. — Нет, — ответил учитель. Ты должен всегда этот мешок носить с собой. И каждый раз, когда на кого-нибудь обидишься, добавлять в него картофель. Ученик согласился…

Прошло какое-то время. Пакет ученика пополнился ещё несколькими картошинами и стал уже достаточно тяжёлым. Его очень неудобно было всегда носить с собой. К тому же тот картофель, что он положил в самом начале, стал портиться. Он покрылся скользким налётом, некоторый пророс, некоторый зацвёл и стал издавать резкий неприятный запах.

Ученик пришёл к учителю и сказал: — Это уже невозможно носить с собой. Во-первых, пакет слишком тяжёлый, а во-вторых, картофель испортился. Предложи что-нибудь другое. Но учитель ответил: — Тоже самое, происходит и у тебя в душе. Когда ты на кого-нибудь злишься, обижаешься, то у тебя в душе появляется тяжёлый камень. Просто ты это сразу не замечаешь. Потом камней становится всё больше. Поступки превращаются в привычки, привычки — в характер, который рождает зловонные пороки. Я дал тебе возможность понаблюдать весь этот процесс со стороны. Каждый раз, когда ты решишь обидеться или, наоборот, обидеть кого-то, подумай, нужен ли тебе этот камень.

Источник

Какое определение не относится к понятию ровность

Дороги автомобильные общего пользования

Методы измерения ровности

Automobile roads of general use. Road pavement. Roughness measurement methods

Дата введения 2016-08-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет» (МАДИ), Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 418 «Дорожное хозяйство»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 14 ноября 2014 г. N 72-П)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 ноября 2015 г. N 1931-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33101-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2016 г. с правом досрочного применения

Введение

Используя специальные программные средства на основании исходных данных в виде массива ординат микропрофиля, можно вычислять такие показатели ровности покрытия, как: количество допустимых просветов под 3-метровой рейкой, модуль разности вертикальных отметок поверхности с различным шагом, международный показатель ровности (IRI) и спектральную плотность дисперсий ординат продольного профиля. Визуальное представление микропрофиля каждой полосы проезжей части позволяет определить размер и распределение неровностей по длине дороги.

Важнейшими особенностями и достоинствами метода являются высокая производительность и точность, что в сочетании с современными компьютерными средствами хранения и обработки информации позволяет применять его как при оценке качества вновь построенных и отремонтированных покрытий, так и при диагностике автомобильных дорог в процессе эксплуатации.

Данный стандарт регламентирует методы, позволяющие измерять и записывать ординаты микропрофиля проезжей части автомобильных дорог, устанавливает единые требования к профилометрам, показателям точности измерений, условиям проведения измерений, форме представления результатов измерений, способам обработки этих результатов, а также перечень и способы вычисления показателей продольной ровности покрытий автомобильных дорог.

Введение настоящего стандарта не отменяет действия ГОСТ 30412, в котором рассмотрены методы измерения ровности 3-метровой рейкой с клиновым промерником, нивелиром с нивелирной рейкой и установками типа ПКРС.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения ровности автомобильных дорог общего пользования на основании регистрации ординат микропрофиля покрытия с помощью высокоскоростных профилометрических установок.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные. Металлические. Технические условия

ГОСТ 10528-90 Нивелиры. Общие технические условия

ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерения неровностей оснований и покрытий

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 продольная ровность проезжей части: Качественная характеристика состояния поверхности дорожного покрытия по геометрическим параметрам, способным оказывать влияние на колебания движущегося транспортного средства.

3.2 полоса движения: Продольная полоса проезжей части, по которой происходит движение транспортных средств в один ряд.

3.3 полоса наката (колея): Продольная полоса на поверхности проезжей части дороги, соответствующая траектории движения колес транспортных средств, следующих по данной полосе движения.

3.4 микропрофиль проезжей части: Продольное сечение поверхности автомобильной дороги в виде массива ординат (вертикальных отметок), содержащего неровности, оказывающие влияние на вертикальные колебания автомобиля.

3.5 высокоскоростной профилометр: Передвижная измерительная установка, позволяющая при проезде по дороге со скоростями транспортного потока определять ординаты микропрофиля дорожной поверхности с требуемой точностью.

3.6 длина волны неровности: Продольное расстояние, на котором укладывается полный период неровности синусоидальной формы.

3.7 частота дорожных неровностей (дорожная частота): Величина обратная длине волны неровности.

3.8 фильтрация микропрофиля (фильтр): Математическая процедура преобразования массива ординат микропрофиля дорожного покрытия с целью исключения из микропрофиля неровностей с частотами, выходящими за пределы интересующего диапазона.

3.9 фильтр высоких частот: Фильтр, пропускающий без искажений частоты дорожных неровностей, превышающие заданную частоту.

3.10 фильтр низких частот: Фильтр, пропускающий без искажений частоты дорожных неровностей, не превышающие заданную частоту.

3.11 полосовой фильтр: Фильтр, пропускающий без искажений частоты дорожных неровностей, находящиеся в заданном диапазоне.

3.12 испытания профилометра: Совокупность операций, выполняемых с целью определения показателей точности профилометра.

3.13 спектральная плотность дисперсии ординат микропрофиля; СПД ОМ, мм м/цикл: Оценочный показатель ровности, характеризующий частотный состав микропрофиля, в соответствии [1].

3.14 международный показатель ровности (International Roughness Index); IRI, мм/м: Отношение величины суммарного перемещения неподрессоренной массы (колеса) относительно подрессоренной (кузова автомобиля) к длине участка дороги.

4 Требования к профилометрам

4.1 При выполнении измерений ординат продольного микропрофиля покрытия автомобильных дорог следует применять профилометры двух классов точности.

4.2 Параметры точности профилометра необходимо определять по результатам испытаний на представительном наборе тестовых участков с расчетом точности и повторяемости результатов измерений, выполненных в соответствии с приложением А.

4.3 Класс точности профилометра следует определять в соответствии с приложением Б.

4.4 Профилометры 1-го класса точности разрешается применять для записи ординат продольного микропрофиля проезжей части автомобильных дорог всех категорий.

Профилометры 2-го класса точности для записи ординат продольного микропрофиля проезжей части разрешается применять только на автомобильных дорогах, разрешенная скорость движения по которым не превышает 90 км/ч.

5 Проведение измерений

5.1 Требования к условиям измерений

5.1.1 Состояние дорожного покрытия на участке проведения измерений должно обеспечивать возможность движения профилометра с рабочей скоростью, определенной его руководством по эксплуатации.

5.1.2 Поверхность дорожного покрытия должна быть сухой, очищенной от грязи и посторонних предметов.

5.1.3 Минимальная длина измеряемого участка должна быть не менее 100 м без учета расстояния, необходимого для разгона и торможения дорожной лаборатории, оснащенной профилометром.

5.2 Требования к безопасности

5.2.1 Для обеспечения безопасности и информирования других участников дорожного движения о проведении измерительных работ на дороге профилометр должен быть оборудован специальными знаками и сигнальными устройствами: надписью «Дорожная лаборатория» и проблесковым маячком желтого цвета.

5.2.2 В случае, если измерение микропрофиля на участке дороги невозможно без создания помех для движения транспортного потока, должны быть приняты необходимые меры безопасности по обеспечению беспрепятственного проезда профилометра с рабочей скоростью.

5.3 Порядок выполнения измерений

5.3.1 При выполнении измерений с использованием профилометра следует руководствоваться инструкцией по его эксплуатации.

5.3.2 При выполнении измерений следует придерживаться траектории движения, обеспечивающей измерение микропрофиля на расстоянии от 0,5 до 1,0 м от правого края полосы движения.

5.3.3 Привязку начала и конца участка измерений к местным ориентирам следует осуществлять по существующим километровым столбам. В случае отсутствия километровых столбов на участке измерения допускается проводить привязку к стационарным объектам ситуации (дорожным знакам, водопропускным трубам, пересечениям и т.п.) с указанием расстояния от объекта ситуации до начала (конца) участка по показаниям датчика пути профилометра.

Источник

Какое определение не относится к понятию ровность

Об актуальных изменениях в КС узнаете, став участником программы, разработанной совместно с АО «Сбербанк-АСТ». Слушателям, успешно освоившим программу выдаются удостоверения установленного образца.

Программа разработана совместно с АО «Сбербанк-АСТ». Слушателям, успешно освоившим программу, выдаются удостоверения установленного образца.

Обзор документа

Распоряжение Федерального дорожного агентства от 4 декабря 2015 г. N 2332-р «Об издании и применении ОДМ 218.11.001-2015 «Методические рекомендации по учёту увеличения динамического воздействия нагрузки по мере накопления неровностей и определению коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности»

В целях реализации в дорожном хозяйстве основных положений Федерального закона от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании» и обеспечения дорожных организаций методическими рекомендациями по учёту увеличения динамического воздействия нагрузки по мере накопления неровностей и определению коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности:

2. Управлению научно-технических исследований и информационного обеспечения (А.В. Бухтояров) в установленном порядке обеспечить издание ОДМ 218.11.001-2015 и направить его в подразделения и организации, указанные в пункте 1 настоящего распоряжения.

3. Контроль за исполнением настоящего распоряжения возложить на заместителя руководителя А.А. Костюка.

Методические рекомендации
по учету увеличения динамического воздействия нагрузки по мере накопления неровностей и определению коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности
(утв. распоряжением Федерального дорожного агентства от 4 декабря 2015 г. N 2332-р)

Methodical recommendations about the accounting of increase in dynamic influence of loading in process of accumulation of roughnesses and to determination of coefficient of dynamism depending on a flatness indicator

Дата введения 2015 г.
Введен впервые

1 Область применения

1.2 Настоящие рекомендации распространяются на вопросы исследования и анализа увеличения динамического воздействия нагрузки по мере накопления неровностей при проектировании и эксплуатации дорожных покрытий 3.

1.3 В настоящих рекомендациях приведены сведения по учету увеличения динамического воздействия нагрузки со стороны транспортных средств на автомобильную дорогу по мере накопления неровностей и определению коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности, а также технические рекомендации по учету изменения коэффициента динамичности при проектировании, строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог.

2 Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы ссылки на нормативные документы:

1. ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий;

2. ГОСТ 7.32-2001 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления;

3. ГОСТ Р 50597-93 Автомобильные дороги и улицы. Требования к эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения безопасности дорожного движения;

4. СП 34.13330.2012 Свод правил. Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85);

5. СП 78.13330.2012 Свод правил. Автомобильные дороги. (актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85).

3 Термины и определения

В настоящем отраслевом дорожном методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями 3:

3.1 динамическая нагрузка: Нагрузка, дополнительно возникающая при движении транспортного средства по автомобильной дороге.

3.2 дорожная одежда: Конструкция, состоящая из покрытия и основания, предназначенная для передачи транспортной нагрузки на рабочий слой земляного полотна.

3.3 коэффициент динамичности нагрузки: Коэффициент увеличения нагрузки (деформации) при динамическом воздействии по сравнению со статическим.

3.4 коэффициент приведения: Отношение результата воздействия на дорожную одежду транспортного средства с определенной осевой нагрузкой к результату воздействия расчетного автомобиля (с учетом воздействия более легкой ведомой оси).

3.5 микропрофиль проезжей части: Продольный профиль поверхности автомобильной дороги по заданной полосе наката в виде массива вертикальных отметок, полученных с интервалом не более 0,25 м, содержащий неровности, оказывающие влияние на вертикальные колебания транспортного средства.

3.6 показатель ровности: Интегральный (суммарный) диагностический показатель ровности, приведенный к единице длины участка дорожного покрытия.

3.7 полоса движения: Полоса проезжей части, по которой происходит движение транспортных средств в один ряд.

3.8 полоса наката (колея): Часть полосы движения на поверхности проезжей части, подвергающаяся наиболее частому воздействию колес транспортных средств, следующих по данной полосе движения.

3.9 продольная ровность проезжей части: Один из показателей качества дорожного покрытия, характеризующий взаимное воздействие транспортных средств и покрытия дорожной одежды и влияющий на изменение вертикальных колебаний транспортного средства и динамической нагруженности дорожной одежды.

3.10 частота дорожных неровностей (дорожная частота): величина, обратная длине волны неровности.

4 Общие положения

4.1 Снижение фактического срока службы дорожных конструкций, рост деформаций и разрушений в дорожных одеждах, в первую очередь, связаны с воздействием транспортного потока на автомобильную дорогу 11.

4.2 Учет увеличения динамического воздействия нагрузки в результате накопления неровностей и определение коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности автомобильных дорог необходимы при расчете дорожных одежд на стадиях проектирования и реконструкции автомобильных дорог общего пользования, а также при решении ряда прикладных задач (например, при расчете материального ущерба при проезде тяжеловесного и крупногабаритного транспорта) на стадии эксплуатации автомобильных дорог общего пользования [1-4, 8-12, 20].

4.3 Движение транспортного средства по автомобильной дороге сопровождается воздействием его колеса на дорожное покрытие в области, представляющей по своей конфигурации овал различной формы, зависящей от типа и грузоподъемности транспортного средства.

4.4 В настоящее время в нормативно-технической документации, разработанной для проектирования и усиления дорожных одежд, учет нарастания транспортной нагрузки на автомобильные дороги общего пользования осуществляется путем введения показателя прироста интенсивности движения [13].

4.5 В справочной литературе имеются данные о нагрузках на ось или нагрузках на колесо, которые передаются на дорожное покрытие от транспортных средств, и которые относятся к статическому давлению на горизонтальную площадку. Однако при движении транспортных средств касательные и вертикальные воздействия от колес на конструкцию автомобильной дороги имеют динамический характер и переменны по величине, направлению и по статистическим показателям (дисперсии и коэффициенту вариации).

4.6 Для опытно-экспериментального применения, накопления статистики и обобщения предлагается корреляционная зависимость взаимовлияния изменения коэффициента ровности IRI и изменения коэффициента динамичности с учетом квадратного корня скорости транспортного средства.

5 Методика оценки зависимости вероятностно-статистических характеристик микропрофилей автомобильных дорог от максимально-учитываемой длины и высоты неровности

5.1 Построение плана и микропрофиля автомобильной дороги по данным передвижной диагностической лаборатории (цифровая модель)

5.1.1 Для анализа числового ряда (цифровой модели дорожного покрытия) приемлема обобщенная модель, в которой отклонение измеряемой величины для n-го измерения от своего номинального значения представляется суммой трех слагаемых: детерминированной составляющей (представляемая как уклон), переменной случайной составляющей с коррелированными значениями (выделяемая составляющая ровности) и собственно случайной составляющей (типа дискретного белого шума, представляемая, в том числе, как макрошероховатость):

Последовательность может быть представлена в виде аппроксимации по гармоническому закону или последовательностью стационарных коррелированных величин с нулевым математическим ожиданием и корреляционной функцией:

5.1.2 Рассматривается задача разделения числового ряда на детерминированную, коррелированную и случайную составляющие. Используют спектральный метод оценки параметров мгновенного распределения. Отклонения от линейной составляющей имеют вид:

Из условия некоррелированности последовательности следует, что задача выделения систематической составляющей аналогична задаче выделения случайного шума, обусловленного случайными помехами. Задачи решаются методом выделения линейной (кусочно-линейной) составляющей, а также методом линейной фильтрации и их аналогами.

Пример 1. Выделение составляющих цифровой модели автомобильной дороги на основе вычислительного моделирования иллюстрируется примером Чванова-Стекольщикова. Файл содержит N значений (рисунок 5.1):

Осуществляется поиск и исправление или исключение случайных

выбросов в данных. Параметр устанавливает границы допуска для значений

ряда, например,¦k:=5¦. Значения параметра берут из диапазона от 3 до 6.

Чем больше его значение, тем шире допустимые границы (рисунок 5.2).

5.1.4 Обработка результатов

Решение задачи позволяет выделять составляющую ровности (рисунок 5.3), которая в общем случае не всегда подчиняется гармоническому закону.

5.2 Способ обработки данных о ровности, непосредственно полученных с помощью прицепного оборудования передвижной дорожной диагностической лаборатории

5.2.1 Сущность метода

Метод основан на получении и обработке данных с помощью прицепного оборудования передвижной дорожной диагностической лаборатории.

5.2.2 Инструментальные средства

Передвижная дорожная лаборатория, оснащенная гироскопической системой, средствами навигации, прибором контроля ровности типа ПКРС-2У, бесконтактным датчиком перемещений.

5.2.3 Проведение испытаний

Данные, полученные с прицепного оборудования передвижной дорожной диагностической лаборатории, путем проезда выбранных участков автомобильной дороги, накапливаются в программных файлах.

5.2.4 Обработка результатов

На мониторе бортового компьютера отображаются данные о ровности и показатель по предыдущим участкам, приведенный к 1,0 км. Длина участков, на которых обрабатываются данные, назначается оператором перед началом проведения измерений.

Приведение ровности на отдельных участках к ровности на км производится по формуле:

Данные выводятся на монитор в виде графиков с накоплением по участкам или в виде диаграммы значений

Пример 2. Типовые виды графика текущего значения ровности и ровности с накоплением представлены на рисунках 5.4 и 5.5.

5.3 Методика учета накопления неровностей на основе исследования вероятностных характеристик микропрофилей автомобильных дорог (методика В.П. Носова и В.П. Жигарева)

5.3.1 Сущность метода

Метод основан на получении и обработке данных, полученных с помощью прицепного оборудования передвижной дорожной диагностической лаборатории.

5.3.2 Инструментальные средства

Передвижная дорожная лаборатория, оснащенная гироскопической системой, средствами навигации, толчкомером, бесконтактным датчиком перемещений, прибором контроля ровности (типа ДПП или APL-25).

5.3.3 Проведение испытаний

Проектный продольный профиль (ППП) автомобильной дороги является преобразованием продольного профиля дорожного покрытия, которое можно считать линейным с учетом требований, формулируемых нормативными документами на его проектирование. Значения его ординат в узловых точках участков допускается выдерживать с некоторым допуском, а значения ординат промежуточных точек рассчитываются при проектировании продольного профиля с погрешностью до 1,0 мм. Допуски на точность задания ординат профиля в некоторых точках целесообразно включать в модель ППП для определения спектральной плотности дисперсии (СПД) его ординат.

Микропрофилем проектного продольного профиля автомобильной дороги (МППП) будет линейное преобразование ППП, при котором из него исключаются неровности большой длины и неровности малой длины.

Критерием выбора граничных длин волн неровностей является выполнение требований обеспечения равенства параметров колебания транспортного средства на ППП и МППП. МППП включает неровности, лежащие в диапазоне длин 0,5…100 м. Используется фильтр низких и высоких частот. Например, фильтры третьего порядка с дробно-рациональными передаточными характеристиками, позволяющими исключить из ППП постоянную составляющую, постоянный уклон и постоянную кривизну.

Модель ППП и МППП принимают из допущения: значения продольного уклона на отрезке не противоречат нормальному распределению. Эти допущения подтверждают экспериментальными данными. Требование нормальности продольного уклона не существенно для определения формы СПД уклонов, но важно для определения ее уровня. По этой модели определяют СПД, в которой учтены требования [2] на максимальные значения уклонов и их приращения, допуски на вертикальные отметки при проектировании и строительстве автомобильных дорог [3].

Наиболее пригодны для получения информации о микропрофиле приборы, позволяющие прямым или косвенным образом получать ординаты микропрофиля (лазерные измерители, приборы типа ДПП и APL-25). Они обладают высокой производительностью, достаточной точностью и позволяют определить требуемые показатели ровности автомобильных дорог, если известен алгоритм их получения из реализаций микропрофиля.

Принятые показатели СНиП 3.06.03-85 необходимы и достаточны для оценки ровности в широком диапазоне длин неровностей и определяют спектральную плотность дисперсии ординат микропрофиля. Показатель «разности вертикальных отметок» при различных базах замера может быть исключен из оценки ровности лишь в некоторых случаях: прохождение участков автомобильной дороги в местах со сложным рельефом, в условиях городов и т.п. Распределение разностей отметок обычно не противоречит закону нормального распределения, поэтому вместо вероятностей непревышения нормативных значений разностей отметок рекомендуется использовать их среднеквадратические значения. Дополнительно к [3] и ГОСТ 30412 рекомендуется учитывать непрерывность и закон распределения разностей отметок.

При строительстве автомобильных дорог нормы СНиП на просветы под трехметровой рейкой обычно выполняются, но требования по разностям отметок в большинстве случаев не выполняются. Проектный профиль также целесообразно оценивать по его ровности, так как до 25-30% нормативных значений показателей ровности образуется уже при разработке проектного профиля. Выполнение норм [3] по просветам под рейкой обеспечивает нахождение СПД ординат микропрофиля у верхней границы класса А классификации ИСО СПД ординат микропрофиля (при оценке ровности по СНиП «хорошо») и ниже середины этого класса (при оценке «отлично»).

5.3.4 Техническое нормирование ровности

Рекомендуется учитывать, что нормативные значения отечественных показателей ровности и международных показателей хорошо коррелируются между собой. Интегральные показатели ровности (например, IRI и т.д.) имеют одинаковую физическую природу и могут быть интерпретированы как отношение среднего модуля относительной скорости подрессоренных и неподрессоренных масс действительного или модельного транспортного средства к скорости его движения. Различия получаются из-за нелинейностей динамических систем. При одинаковых скоростях движения приборов при определении этих показателей и при линейности системы эти показатели линейно связаны между собой и мало зависят от коэффициента формы СПД ординат микропрофиля.

Показатель IRI является интегральным косвенным критерием оценки ровности дорожной поверхности участков дорог, принятым в международной практике. Он характеризует воздействие в вертикальном направлении от дорожного покрытия на стандартную динамическую систему, моделирующую одноосный прицеп (двухмассовая модель колебаний транспортного средства).

Предельно-допустимые значения по ровности автомобильных дорог I, II категорий значения IRI от 4,5 до 5,5 мм/м. Современные технологии строительства и ремонта автомобильных дорог позволяют получить значения в 2,5-3 раза меньше. При менее совершенных технологиях значения IRI получаются в 1,8-2,0 раза меньше предельных значений.

Уравнения поперечных колебаний такой модели имеют вид:

По другому определению предлагаемый критерий принимают равным отношению среднего (за пройденный путь) модуля относительной угловой скорости поперечного крена подрессоренных и неподрессоренных масс стандартной динамической системы к скорости движения:

Осредненный поперечный уклон определяют по формуле:

Этот показатель также рекомендуется для использования, учитывая влияние поперечных угловых колебаний транспортного средства на безопасность транспортировки груза.

5.3.5 Методика исследования

Массивы ординат микропрофилей участков автомобильных дорог записывают в файлах на компьютер и последовательно обрабатывают с использованием разработанного программного комплекса.

В результате обработки для каждого участка рекомендуется получать следующие параметры, характеризующие ровность его поверхности, например:

— значения международного индекса ровности для отрезков участков автомобильных дорог длиной 50 м;

— значения международного индекса ровности для отрезков участков автомобильных дорог длиной 10,0 м;

— значения переменной составляющей поперечного угла наклона поверхности дороги на базе, равной колее транспортного средства, осредненного по базе платформы (тележки), используемой для транспортировки груза;

— значения для участков длиной 10,0 м параметра, аналогичного международному индексу ровности, для оценки реакции стандартной линейной динамической системы на поперечные угловые воздействия от конструкции автомобильной дороги.

Значения поперечного уклона (его переменной составляющей), определяют возмущающее воздействие на транспортное средство под его соответствующую ось; осредненные по длине тележки значения поперечного уклона определяют суммарное воздействие от автомобильной дороги на поперечные угловые колебания транспортного средства.

5.3.6 Порядок экспериментальных исследований

Производят запись микропрофилей исследуемых участков. Одновременно рекомендуется использовать два прибора ДПП, установленные на расстоянии 3160 мм друг от друга. При проезде маршрута двигаются посередине полосы движения. Правый ДПП рекомендуется позиционировать на расстоянии от 1,7 до 2,0 м от кромки. Скорость движения выбирается более 40 км/ч, но на некоторых участках из-за помех со стороны других транспортных средств и из-за больших неровностей эту скорость в ряде случаев приходится уменьшать. Участки, где было зарегистрировано уменьшение скорости при обработке записей микропрофилей, выделяют отдельно и исключают из анализа.

5.3.7 Обработка результатов

Рекомендуется выполнять два заезда с записью микропрофиля дорожного покрытия. В рекомендуемой для практического применения таблице 5.1 приводятся номера участков и их наименования в соответствии с картой маршрута, указываются длины участков, где были обработаны записи микропрофиля. Привязку участков к карте маршрута задают с погрешностью 20-30 м.

Участки маршрута

5.3.9 Постоянную составляющую угла поперечного наклона поверхности дорожного покрытия оценивают из заданного проектного поперечного профиля. На поворотах, где скорость автопоезда будет в 2-2,5 раза меньше, чем на прямолинейных участках маршрута, динамические значения углов поперечного крена прицепа будут меньше, но к ним добавятся углы крена от центробежных сил. Чтобы оценить эти углы, надо знать угловую жесткость подвески транспортного средства и положение по высоте центра тяжести прицепа с грузом, между тем, эти углы будут достаточно малыми. Более точную оценку значений угла поперечного крена прицепа с грузом при движении автопоезда на маршруте можно получить, если промоделировать это движение, зная необходимые параметры транспортного средства.

5.3.10 Коэффициент ровности и коэффициент IRI рекомендуется применять совместно с информацией об амплитуде и частоте встречающихся на дороге неровностей. Для точного и полного анализа потребительских свойств автомобильной дороги необходимо снимать и использовать профилограмму поверхности дорожного покрытия, причем желательно не только по полосе наката, а по всей полосе движения.

5.3.11 Для точной оценки коэффициента динамичности, нормальной реакции на колесах прицепа, вертикальных и поперечных ускорений и углов поперечного крена прицепа рекомендуется проводить расчет колебаний динамической системы, для чего нужно знать достаточно точно ее параметры: массовые (масса, положения центров тяжести груза и прицепа, их моменты инерции), жесткости шин колес прицепа и коэффициенты трения в них.

5.4 Методика учета накопления неровностей на основе измерения ровности дорожных покрытий по методике О.А. Красикова

5.4.1 Сущность метода

Метод основан на получении и обработке данных с помощью прицепного оборудования передвижной дорожной диагностической лаборатории, например [9].

5.4.2 Инструментальные средства

Передвижная дорожная лаборатория, оснащенная толчкомером, бесконтактным датчиком перемещений, прибором контроля ровности, например, ПКРС-2У, толчкомером ТЭД-2М, устройством «Мерлин» или их аналогами.

5.4.3 Проведение испытаний

При оценке ровности дорожных покрытий следует соблюдать нормируемые параметры и учитывать их отклонения при обработке результатов измерений: приведение, например, к ПКРС-2У или базовому толчкомеру ТХК-2; приведение к нормированной нагрузке в кузове; приведение к базовому автомобилю; приведение к расчетной скорости 50 км/ч. Ровность дорожных покрытий может измеряться другими средствами измерения, имеющими устойчивую корреляционную связь с прицепной установкой ПКРС-2У. Правила производства полевых работ с такими приборами изложены в технических паспортах и нормативных документах.

В международной практике ровность дорожных покрытий характеризуют международным индексом ровности IRI, который представляет собой сумму вертикальных отклонений фактической поверхности дорожного покрытия от идеализированной ровной поверхности.

Наиболее распространенными показателями IRI являются 1,5-2,5 м/км для автомобильных дорог с черными покрытиями и 3-4 м/км для гравийных дорог, находящихся в хорошем состоянии.

5.4.4 Пример 3. Для перехода от показания толчкомера к показанию IRI установлена корреляционная связь вида:

В данной формуле коэффициенты приведения размерностей присутствуют при коэффициентах аппроксимации по умолчанию.

С использованием данной зависимости установлены нормы ровности дорожных покрытий по индексу IRI для автомобильных дорог, таблица 5.2.

Нормы ровности дорожных покрытий по индексу IRI

Установление корреляционных связей между показаниями отечественных и зарубежных приборов по измерению ровности дорожных покрытий рекомендуется вести следующим образом.

Для вывода зависимости индекса ровности IRI от показаний толчкомера ТЭД-2М произведены измерения ровности дорожного покрытия на одних и тех же опытных участках измерительным устройством «Мерлин» и толчкомером ТЭД-2М. В результате было получено поле корреляции (рисунок 5.7) и уравнение аппроксимирующей связи в виде кривой, описывающей искомую зависимость:

Полученное уравнение должно корректироваться для каждого толчкомера на основе калибровочных испытаний с измерительным устройством.

5.4.6 Обработка результатов

С использованием подобной зависимости получаются нормы ровности дорожных оснований и покрытий по индексу IRI в период после строительства, реконструкции или капитального ремонта и в период эксплуатации для капитальных, облегченных, переходных и низших типов покрытий в зависимости от интенсивности движения транспорта.

6 Определение коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности

6.1 Коэффициент динамичности

6.1.1 При движении транспортных средств касательные и вертикальные воздействия от колес на дорожную конструкцию имеют динамический характер и переменны по величине, направлению и статистическим показателям.

Динамическое воздействие транспортного средства на дорожную конструкцию становится значимым при движении по неровной поверхности дорожного покрытия, сопровождающемся ударами и колебаниями колес и кузова.

Коэффициент динамичности рекомендуется определять по формуле:

Динамическая составляющая нагрузки определяется произведением вертикального ускорения на массу транспортного средства, распределенную на i-ю ось.

Пример 5. На рисунке 6.1 показана типовая расчетная схема и аналитические зависимости для определения силы динамического воздействия колеса на поверхность дорожного покрытия при наличии на ней одной из часто встречаемых неровностей в виде впадины, выбоины или ямы.

На дорожных покрытиях могут быть неровности глубиной от 6 до 10 мм (в среднем 8 мм), [3] допускает их в количестве не более 10%. Грузовое транспортное средство при весе заднего моста с колесами всего около 2-3% от его общего веса с грузом при проезде на скорости 60 км/ч этой неровности шириной или диаметром 0,5 м воздействует на покрытие с максимальной динамической силой, превосходящей статическую нагрузку на эти колеса примерно в 1,5 раза (коэффициент динамичности ).

При неровностях большей глубины или высоты динамические нагрузки возрастают еще значительнее. Например, при движении по ровному покрытию коэффициент динамичности не выходит за пределы 1,15. На неровной проезжей части с повышением скорости до 80 км/ч этот коэффициент динамичности возрастает до 3,0

6.1.4 С учетом результатов работ профессора Е.В. Угловой рекомендуется следующий порядок статистического анализа коэффициента динамичности [26].

1. При обработке числовых экспериментальных рядов исследуется непротиворечие закону нормального распределения:

2. Для оценки достоверности этой гипотезы используются разные критерии и оценки, например, связанные с анализом симметрии. Коэффициент асимметрии определяется формулой:

3. Оценивается отклонение формы экспериментальной кривой от нормальной, т.е. вычисляется коэффициент эксцесса:

4. Рекомендуется проводить анализ гистограмм распределения коэффициента динамичности по критериям «толстые и укороченные хвосты распределений» и «тонкие и длинные хвосты распределений».

Пример 6. Такой анализ можно провести на типовом примере гистограммы распределения коэффициента динамичности, полученной Е.В. Угловой (рисунок 6.2).

5. На основе функции определяются характеристики коэффициента динамичности на участке автомобильной дороги.

Максимальный коэффициент динамичности:

может быть принята за оценку среднего коэффициента динамичности на участке автомобильной дороги.

— доля времени, когда воздействие на дорогу больше нормативного.

Средний коэффициент динамических перегрузок определяется как:

Коэффициент устанавливает средний коэффициент динамичности на участках перегрузки. При фиксированной скорости движения для одного и того же транспортного средства указанные величины характеризуют неровность рассматриваемого участка.

Степень изменчивости динамического воздействия транспортного средства при движении на дорожное покрытие по отношению к статическому воздействию выражается минимальным и максимальным коэффициентами динамичности:

6. Для оценки динамического воздействия используются различные критерии. Наиболее распространённые из них можно разделить на 2 группы.

Первая группа коэффициентов (коэффициент динамической нагрузки DLC, динамический коэффициент транспортного средства (оси), совокупный коэффициент силы (DAFC) определяет отношение динамических усилий, возникающих при проезде транспортного средства к его статическому весу.

7. Ко второй группе (дорожный коэффициент напряжения F, совокупный критерий силы, коэффициент усталостного повреждения ESAL) можно отнести критерии, позволяющие оценить динамические перегрузки посредством определения размеров различных видов дорожных повреждений, вызванных проходом нагрузок. При этом в качестве характеристики динамических нагрузок на колесо автомобиля за рубежом используется показатель DLC, представляющий собой отношение:

Данный коэффициент отражает физический смысл коэффициента вариации. При расчете нагрузки на дорожную конструкцию в отечественных нормативных документах коэффициент динамичности принимают равным 1,3.

8. При эксплуатации автомобильных дорогах динамическое воздействие транспортных средств выражено коэффициентом динамичности, значение которого больше нормативного, равного 1,3, и рассматривается как динамические перегрузки.

9. При проектировании жестких дорожных одежд в соответствии с ОДМ «Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд» коэффициент динамичности допускается принимать в зависимости от осевой массы автомобиля (таблица 6.1).

Коэффициенты динамичности для расчета жестких дорожных одежд

10. Исследования, проведенные профессором Смирновым А.В., позволили рекомендовать следующие коэффициенты динамичности для ровных вновь устраиваемых дорожных покрытий (таблица 7.1).

Коэффициенты динамичности для ровных вновь устраиваемых покрытий

11. При расчете дорожных одежд профессор Радовский Б.С. предлагает учитывать коэффициент динамичности колесной нагрузки, имеющий следующие величины (таблица 6.2).

Коэффициент динамичности колесной нагрузки

Анализ таблиц 7.1 и 7.2 показывает, что при скорости движения автомобиля более 40 км/ч рекомендуется использовать значение коэффициента динамичности свыше 1,3.

6.2 Определение вероятности появления неровностей на покрытии дорожной одежды по причине роста коэффициента динамичности (методика В.В. Столярова)

6.2.1 Вероятность (техническая составляющая оценки степени риска появления неровностей на покрытии дорожной одежды по причине роста коэффициента динамичности определяется по формуле:

Параметры и устанавливают в зависимости от допустимой величины коэффициента динамичности и коэффициента вариации фактического коэффициента динамичности :

Параметр определяют по формуле:

6.2.3 Пример 7. Применение методики В.В. Столярова применительно к двум характерным участкам автомобильной дороги II категории.

1. При расчете нагрузки на дорожную конструкцию в отечественных нормативных документах допустимый коэффициент динамичности принимают равным 1,3.

4. В результате статистической обработки исходных данных установлены фактические данные на двух участках автомобильной дороги (таблица 6.3).

Данные на двух участках автомобильной дороги

5. Определим критический (максимальный) коэффициент динамичности: для I участка:

6. Определяют среднее квадратическое отклонение критического (максимального) коэффициента динамичности:

7. Определим вероятность дополнительного накопления неровностей на покрытии дорожной одежды по причине роста коэффициента динамичности:

8. Обработка результатов. Выводы.

6.3 Методика анализа изменения коэффициента динамичности

6.3.1 Грузовые транспортные средства имеют близкие значения собственных частот и движутся по автомобильной дороге заданного микропрофиля с приблизительно одинаковой скоростью. Наибольшие значения динамических нагрузок реализуются на ограниченных участках автомобильной дороги (пространственная повторяемость динамических нагрузок), где дорожное покрытие подвержено ускоренному усталостному разрушению. О нарушении условия безотрывного движения свидетельствует отрицательное значение контактного усилия между колесом и автомобильной дорогой. При коэффициенте динамичности более 2,0 возможен отрыв колес транспортного средства от поверхности проезжей части.

6.3.5 Средний коэффициент динамичности для достаточно ровных участков автомобильных дорог незначительно повышается с уменьшением осевой нагрузки, но не превышает значения 1,2 на всем диапазоне ее изменения.

6.3.7 Е.В. Угловой на основе анализа максимального коэффициента динамичности на 5,0% протяженности участка (расчеты выполнены для 38 участков автомобильных дорог) предложены следующие значения коэффициента динамичности для участков с обеспеченным показателем ровности (таблица 6.4).

Предложенные значения коэффициента динамичности для расчета нежестких дорожных одежд

6.3.9 Для оценки влияния ровности эксплуатируемых дорожных покрытий на уровень динамического воздействия транспортных средств рекомендуется выполнять расчет коэффициентов приведения транспортных средств к расчетной нагрузке с учетом их динамического воздействия на участках автомобильных дорог с различным показателем ровности.

6.3.10 В качестве расчетного коэффициента динамичности эксплуатируемых автомобильных дорог рекомендуется принимать значение максимального коэффициента динамичности заданной вероятности, полученного методом моделирования динамического воздействия грузового транспортного средства при проезде по заданному участку со скоростью 80 км/ч.

6.3.11 При движении транспортного средства на малых скоростях (20-30 км/ч) перемещения массы подрессоренной, т.е. кузов с грузом, и массы неподрессоренной, т.е. колеса и оси, совершаются одновременно и ускорения этих масс имеют одинаковые величины, стремящиеся к нулю, а вертикальное давление равно статической нагрузке. При увеличении скорости движения (40-60 км/ч) наблюдается выделение колебаний подрессоренной массы на рессорах с частотой 1-2 Гц, соответствующей собственной частоте колебаний подрессоренной массы, что сопровождается нарушением синхронности колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс. Подрессоренная масса обладает большой амплитудой колебаний, которые могут превысить высоту неровности. При этом увеличивается динамическое воздействие.

6.3.12 Дальнейшему увеличению скорости движения транспортного средства сопутствует появление более высоких частот колебаний (8-12 Гц); при резонансе, когда в наибольшей мере выявлены инерционные силы неподрессоренных масс, интенсивность колебаний и вертикальное давление достигают максимальной величины. В зависимости от длины неровности и скорости движения транспортного средства появляются колебания, свойственные неподрессоренной массе, либо колебания, характерные для подрессоренных масс, либо же оба вида колебаний одновременно.

6.3.13 Выбор значения коэффициента динамичности в качестве расчетного при оценке динамического воздействия транспортного средства на дорожное покрытие производится следующим образом.

Сравнение характеристик динамического воздействия при проезде автомобиля МАЗ по опытным участкам автомобильных дорог

6.3.14 Подвижная нагрузка создает в монолитном слое растягивающие напряжения, превосходящие в 1,5 раза для ровного покрытия и в 2,3 раза для неровного величину напряжений, возникающих при статическом нагружении. При учете нагружения дорожного покрытия динамические проявления от воздействия перемещающегося по дороге грузового транспортного средства можно рассматривать как набор контактных напряжений на поверхности дорожного покрытия, зависящий от времени.

6.3.15 При использовании математического моделирования рекомендуется учитывать, что статическая нагрузка прикладывается от каждого колеса транспортного средства; динамическая составляющая учитывается в нагрузке каждого колеса; характер распределения давления по площади отпечатка колеса зависит от типа шин.

6.3.16 При оценке влияния динамических нагрузок на повреждения автомобильной дороги рекомендуется использовать два подхода:

1) первый опирается на статистический анализ транспортных нагрузок и использование «четвертого степенного закона», показывающего степень повреждения дорожной конструкции при движении нагрузок;

2) второй включает вычисление теоретического ущерба, нанесенного автомобильной дороге при прохождении одного или более транспортных средств, путем вычисления с использованием модели реакции дорожной конструкции на действие движущейся динамической нагрузки.

6.3.17 В ряде случаев предполагают, что дорожное повреждение зависит от четвертой степени моментной нагрузки на колесо транспортного средства.

Учитывая, что динамические нагрузки на колесо транспортного средства подчиняются нормальному закону распределения, получено, что коэффициент напряжения равен [26]:

6.3.18 Усталостное разрушение чувствительно к пиковым динамическим нагрузкам, поэтому оно происходит сначала в локализованных областях, где динамические нагрузки высоки.

6.3.20 Рассматривается, что транспортное средство при проезде по неровному дорожному покрытию совершает колебательные движения, оказывая при этом дополнительные динамические перегрузки. При движении транспортного средства на участке с периодически повторяющимися неровностями колебания его подрессоренной и неподрессоренной части совершаются с некоторой частотой.

6.3.21 Предложенный в работах Угловой Е.В. подход реализован в виде программы средствами пакета MathCad (рисунок 6.3). Этот подход рекомендуется к расширенному применению.

6.3.22 Результаты моделирования динамического воздействия транспортных средств с учетом микропрофиля поверхности дорожного покрытия, выполненные для эксплуатируемых участков автомобильных дорог, позволили установить следующие закономерности:

— средний коэффициент динамичности на заданном участке позволяет провести сравнительных анализ участков автомобильных дорог по уровню динамического воздействия транспортных средств. На достаточно ровных участках (с нормативным показателем ровности) средний коэффициент динамичности при эксплуатационных скоростных режимах движения от 60 до 120 км/ч не превышает значения 1,15. На неровных участках средний коэффициент динамичности достигает значения от 1,3 до 1,45.

— средний коэффициент динамичности не позволяет выявлять динамические перегрузки, связанные с локальными неровностями, а также прогнозировать развитие деформаций и поврежденностей (накопление неровностей) дорожного покрытия.

6.3.24 Максимальный коэффициент динамичности на ровных участках при скорости движения от 60 до 120 км/ч составляет от 1,3 до 1,8 для легкового и от 1,2 до 1,5 для грузового транспортных средств.

6.3.26 Микропрофиль (длина волны от 0,2 до 80 м) вызывает интенсивные колебания неподрессоренных и подрессоренной частей автомобиля, и по характеру воздействия на колебательные системы автомобиля делится на коротковолновый диапазон (от 0,2 до 3,5 м), средневолновый (от 3,5 до 15 м) и длинно-волновый (от 15 до 80 м).

6.3.28 Дорожный диапазон неровностей существенно влияющих на колебания автомобиля находится в пределах от 0,2 до 80 м, что следует учитывать при построении цифровой модели поверхности автомобильной дороги для моделирования динамического воздействия транспортных средств на дорожное покрытие.

6.4 Прямой метод оценки динамического взаимодействия колеса транспортного средства и неровностей дорожного покрытия (методика И.М. Рабиновича)

6.4.1 Работы Бируля А.К. и Смирнова А.В. показали, что при увеличении скорости движения наблюдается рост динамической составляющей воздействия, которая увеличивается с увеличением высоты неровности дорожного покрытия. При этом величина динамического воздействия увеличивается и может в два и более раз превысить статическую нагрузку от транспортного средства. Амплитуды колебаний и их частотный диапазон зависят от высоты неровностей, а также от формы и длины. Для различных микропрофилей поверхности автомобильных дорог в зависимости от преобладающих длин неровностей при различных скоростных режимах может наблюдаться значительное увеличение динамичности воздействия транспортного средства на конструкцию автомобильной дороги.

Переход от горизонтального участка к криволинейному совершается резко, т.е. в этой точке траектория имеет две различные касательные. Плавный переход будет, если между неровностью и дорожным покрытием имеется плавная переходная кривая с радиусом кривизны, большим радиуса колеса.

Координаты произвольной точки P поверхности неровности обозначаются x, y. Центр C колеса, когда P будет служить точкой касания, займет положение N, характеризуемое координатами:

Угловая скорость и угловое ускорение колеса:

Вектор u есть скорость точки P прямой NM, вращающейся около точки M (центра кривизны неподвижной полодии в точке P). Поэтому:

Ускорение точки P оси колеса направлено по лучу NPM от точки P к N и равно:

Ускорение любой точки N неизменяемой плоской системы, движущейся в своей плоскости представляется в виде геометрической суммы ускорения точки P и ускорения вращения точки N относительно P. На рисунке 6.7 показаны три составляющие ускорения точки N. Проекция суммарного ускорения точки N на вертикаль будет равна:

Формула представляет решение вопроса о вертикальных ускорениях центра колеса, получаемых во время качения по накопленной неровности.

При данном радиусе r сила инерции будет тем меньше, чем больше будет радиус кривизны R. Колеса большего диаметра вызывают меньшие силы инерции и меньший динамический эффект. При данном радиусе колес R силы инерции будут уменьшаться с увеличением радиуса r. Для этапа взаимодействия колеса с радиальной поверхностью накопленной неровности высота препятствия сама по себе не играет никакой роли; важна кривизна его поверхности.

Второй случай можно привести к виду удара груза m, падающего с высоты h». Формулы представлены в общем виде и годятся при любом выпуклом очертании поверхности накопленной неровности. В случае кругового очертания сечения неровности можно выразить угол в функции от основных размеров.

Зависимость h» от имеет гиперболический вид. При увеличении от 1 до величина h», а вместе с ней и сила удара уменьшается от до 0. При данных размерах препятствия (т.е. размерах r, a) увеличение радиуса колес влечет за собой уменьшение силы удара.

6.4.3 Рекомендуется использовать программный модуль имитационного моделирования процесса динамического взаимодействия колеса транспортного средства и дорожного покрытия с единичными и накопленными неровностями в среде МАТЛАБ. Результаты работы программного комплекса (типовые примеры) приведены в приложении 2 (представлены скриншоты изображений).

6.4.4 Достоинством методики является возможность получать численные ряды ускорений для сочетаний неровностей в виде коротких, средних и длинных волн.

6.4.5 Методика И.М. Рабиновича показывает нелинейный характер изменения вертикальных ускорений колеса по отношению к скорости транспортного средства, что будет учтено в формуле 6.30 (корреляционной зависимости взаимовлияния изменения коэффициента ровности IRI и изменения коэффициента динамичности с учетом квадратного корня скорости транспортного средства).

6.5 Определение коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности

6.5.1 В качестве базового алгоритма (подробного описания порядка проведения экспериментальных и расчетных работ) рекомендуется методика учета накопления неровностей на основе исследования вероятностных характеристик микропрофилей автомобильных дорог (методика В.П. Носова и В.П. Жигарева), приведенная в п. 5.3 настоящих рекомендаций и с учетом формулы 6.30 и приложения 1.

6.5.2 С учетом результатов п.6.4 можно сделать заключение, что коэффициент динамичности помимо механических характеристик транспортных средств зависит через ускорение от квадрата скорости транспортного средства, радиуса колеса транспортного средства, высоты и радиуса накопленной неровности. Для упрощения можно считать из условия кратковременности взаимодействия шины и неровности дорожного покрытия (сотые или тысячные доли с при скоростях в районе 100 км/час) колесо жестким недеформируемым телом.

6.5.3 Определение коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности не может быть решено напрямую через выведенное математическое уравнение. Эта задача может быть решена на уровне корреляционной зависимости между изменением коэффициента динамичности и показателя ровности IRI после расчета каждого из них по данным цифровой модели дорожного покрытия (см. формулу 6.30).

6.5.4 В качестве измерителей предлагаются среднее, максимальное значения и среднее квадратическое отклонение коэффициента динамичности. Под микропрофилем проезжей части понимается продольный профиль поверхности автомобильной дороги по заданной полосе наката в виде массива вертикальных отметок, полученных с интервалом не более 0,25 м.

6.5.4 Предлагается следующий укрупненный алгоритм.

1. Исходной базой для решения задачи может являться цифровая модель дорожного покрытия, которая может быть определена, например, по методике п. 5.3 настоящих рекомендаций путем проезда передвижной дорожной диагностической лаборатории. Также лаборатория может быть оснащена устройством видеосканирования и программой перевода в цифровую модель. Погрешность измерения должна составлять не более 0,5 мм. Также могут быть использованы технологии лазерного сканирования и другие современные средства получения цифровых моделей местности.

2. При способе записи микропрофиля покрытия с помощью профилометрических установок бесконтактного типа микропрофиль записывается по продольному сечению дорожной поверхности лазерным датчиком, что эквивалентно точечному контакту. В математическую модель вибронагруженности транспортного средства следует подавать в качестве возмущения микропрофиль, осредненный по площадке контакта шины с дорогой. Рекомендуется проводить запись микропрофиля с очень малым шагом (несколько мм) с последующим его осреднением по длине площадки контакта, для корректного осреднения по ширине площадки контакта надо проводить синхронную запись нескольких параллельных сечений на расстоянии 1..2 см.

3. Проводится типовой статистический и корреляционный анализ (в т.ч. удаление случайных выбросов, проверка непротиворечия закону нормального распределения) согласно п. 6.1 или в программном комплексе STATISTICA 6.

4. По полученной цифровой модели проводится выделение периодической коррелированной составляющей или гармонический анализ с переменным шагом 1, 2,5; 5,0; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 60; 70; 80; 90; 100 м. По данным выделения коррелированной составляющей рекомендуется ее обработать в виде огибающей с параметром, равным радиусу колеса транспортного средства (согласно п. 5.1 настоящих рекомендаций).

5. Определяются амплитуда, высота неровностей и текущие радиусы кривизны (гармонический анализ).

6. Определяются расчетно диагностические показатели ровности, например, по толчкомеру и IRI (согласно методике 5.3).

7. Определяются вертикальные ускорения для каждой накопленной неровности согласно методике И.М. Рабиновича (согласно п. 6.4 настоящих рекомендаций).

8. По полученному цифровому ряду ускорений и по данным об интенсивности и составе движения транспортного потока определяются динамические составляющие нагрузок на конструкцию автомобильной дороги.

9. Может быть использована упрощенная схема взаимодействия колеса и дорожного покрытия (двухмассовая модель) в момент прохождения выбоины, которая представлена на рисунке 6.8 [5].

10. Можно использовать типовые расчетные формулы:

11. Строится и анализируется гистограмма распределения коэффициента динамичности (на основе программного комплекса STATISTICA 6).

12. Определяются среднее, максимальное значения и среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации коэффициента динамичности. Строится его автокорреляционная функция (на основе программного комплекса STATISTICA 6).

13. Определяются локальные участки неоднородностей коэффициента динамичности.

14. При исследовании вопросов технического нормирования коэффициента динамичности определяется допустимая вероятность накопления неровностей по методике В.В. Столярова (п. 6.2 настоящих рекомендаций).

15. Строятся графики (на основе программного комплекса STATISTICA 6).

16. По результатам накопленной статистики проводится корреляционно-регрессионный анализ и определение коэффициента влияния изменения показателя ровности на изменение коэффициента динамичности для формулы 6.30 (см. пример 6.5.13), например, с использованием программного комплекса STATISTICA 6.

Пример 8. Вид рабочего окна корреляционно-регрессионного анализа программного комплекса STATISTICA 6 приведен на рисунке 6.10.

17. Проводится анализ графиков с точки зрения статистического анализа числовых рядов и вопросов проектирования автомобильных дорог.

6.5.6 Данная методика рекомендуется для опытно-экспериментального исследования и сбора замечаний и предложений по ее совершенствованию.

6.5.7 Также рекомендуется определять и накапливать для последующего анализа коэффициенты относительного влияния изменения параметров накопленных неровностей на изменение вертикальной составляющей ускорения (пропорциональной изменению динамической нагрузки). Под коэффициентом относительного влияния понимается отношение изменения выхода к проценту изменения входа.

6.5.8 При реализации корреляционно-регрессионного анализа рекомендуется использовать эконометрический подход в виде следующей структуры общей модели:

6.5.10 Анализируя полученные коэффициенты уравнения регрессии, математическое ожидание, дисперсию и корреляционные соотношения, судят о степени влияния возмущающих факторов на значение выходного параметра.

6.5.11 Согласно процедуре применения эконометрического подхода определяются весовые коэффициенты линейной регрессионной модели.

6.5.12 Тогда частная модель оценки изменения коэффициента динамичности зависимости от изменения коэффициента ровности будет иметь следующий структурный вид:

Более сложный вид формула 6.27 с учетом корня скорости транспортного средства и коэффициентов приведения будет иметь в виде формулы 6.30.

6.5.13 Для научных исследований показатель ровности также может определяться в виде эконометрического уравнения через квадрат скорости и радиус колеса транспортного средства (как параметры интенсивности и состава транспортного потока) и высоту (глубину) и радиус кривизны накопленной неровности (как параметры изменения геометрии дорожного покрытия).

6.5.15 Пример 9. Использование эконометрического подхода.

Р = 1460 кг/2 = 730 кг.

Максимальный коэффициент динамичности:

6.5.16 Результаты М.В. Немчинова дают вывод о линейной зависимости между высотой (глубиной) неровностей и ускорением на участке диаграммы начиная с 5 мм. Это важно для анализа коэффициента динамичности, потому что можно считать, что начиная с 5 мм влияние изменения радиуса кривизны неровностей либо коррелированно с высотой (глубиной выступов), либо мало зависят от нее.

6.5.17 Коэффициент динамичности больше для легковых автомобилей, так как радиус кривизны для них меньше. Для коэффициента приведения Si более лёгких автомобилей к расчётному более тяжёлому автомобилю можно использовать формулу, которая даёт значения коэффициента приведения от 0,001 до 0,05:

6.5.18 Упругий характер взаимодействия шины с неровностью рекомендуется учитывать через изменение радиуса кривизны нежесткого колеса при его взаимодействии с неровностью.

6.5.19 О нелинейном характере взаимовлияния коэффициентов ровности Iri и динамичности с учетом квадратного корня от скорости транспортного средства заявлено в работах Московского автомобильно-дорожного государственного университета (Борисов Ю.В., Васильев Ю.Э., Жигарев В.П., Кольцов В.И. и др.) в 2000 г. (см. приложение 1).

6.5.20 Для опытно-экспериментального применения, накопления статистики и обобщения предлагается модифицированная формула взаимовлияния изменения коэффициента ровности IRI и изменения коэффициента динамичности в следующем виде:

6.5.21 Данная зависимость рассматривается как корреляционная зависимость; коэффициентом приведения размерностей, по умолчанию, служит коэффициент влияния b.

6.5.23 Статистическая обработка предполагается на основе корреляционно-регрессионного анализа в сертифицированной программе STATISTICA 6.

6.5.21 Полученные коэффициенты могут быть в дальнейшем использованы для пересчета коэффициента IRI и в коэффициент динамичности и, наоборот, с учетом типов транспортных средств.

6.5.24 Сбор замечаний и предложений по совершенствованию данной методики проводится Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства.

6.6 Рекомендации по применению экспериментальных стендов для определения динамических характеристик

6.6.1 Сущность метода

Метод основан на получении и обработке данных с помощью экспериментального стенда для динамических испытаний

6.6.2 Инструментальные средства

Экспериментальный стенд для динамических испытаний.

Рекомендуемая структура стенда для определения динамометрических характеристик процесса взаимодействия транспортного средства и дорожной конструкции, разработанная в Институте машиноведения имени А.А. Благонравова Российской академии наук, показана на рисунке 6.11.

Она содержит механическую оснастку, позволяющую крепить различные типы гидроопор для измерения динамических характеристик в трех взаимно перпендикулярных направлениях по осям z, y, x. Стенд оборудован электронно-измерительной аппаратурой, блок-схема которой включает схему возбуждения: позиции 14, 15, 10, 11, 6 и измерительную схему: позиции 4-13. Схема возбуждения состоит из аппаратуры для создания динамической силы, действующей на испытуемый объект синусоидальным сигналом и случайным (белым) шумом в широком частотном диапазоне.

Измерительная схема служит для аппаратного определения динамической жесткости с помощью возбуждения гидроопоры случайным шумом. В этом случае сигнал с датчиков силы 4 и акселерометра 5 через кондиционирующий усилитель 8 поступает на вход двухканального анализатора сигналов 10, где происходит преобразование передаточных спектров и силы. На выходе анализатора 11 получается действительная и мнимая части комплексной жесткости:

На рисунке 6.12 представлена блок-схема установки для определения жесткостных характеристик виброизолятора с использованием комплекта аппаратуры «Брюль и Кьер».

6.6.3 Проведение испытаний. Пример использования стенда для динамических испытаний.

Результаты экспериментальных исследований по измерению изменения коэффициента динамичности представлены на графиках приложения 3.

Важен факт отсутствия в ряде случаев существенной корреляции между формируемым изменением ускорения и динамической силой.

Действительно свойства гидродинамических опор могут повышать динамическую устойчивость работы опоры, в данном случае в несущей системе транспортного средства, и снижать для определенных октав частот коэффициент динамичности до минимальных значений. Разброс показаний (среднее квадратическое отклонение, косвенный показатель меры риска) для динамической силы не изменялся. Необходимо дальнейшие исследования в области динамического взаимодействия колеса транспортного средства и неровностей дорожного покрытия с учетом перспективных технических решений, используемых или предполагаемых к использованию в конструкциях высокоскоростных и тяжеловесных транспортных средств.

Эти технические решения обладают избирательностью и эффективны на определенных октавах частот, на других частотах они не эффективны, и более того могут оказаться генераторами негативных для конструкции автомобильной дороги колебаний.

6.6.6 Данные результаты могут служить методической основой совершенствования настоящего ОДМ на основе результатов исследования динамического воздействия нагрузки по мере накопления неровностей и определения коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности, а также зависимости вероятностно-статистических характеристик микропрофилей автомобильных дорог от максимально-учитываемой длины и высоты неровности и соответствующей ей скорости движения транспортного средства.

7 Технические рекомендации по учету изменения коэффициента динамичности при проектировании, строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог

7.1 При проектировании и расчете транспортных средств шина рассматривается как элемент подвески транспортного средства, в определенной мере гасящей динамические нагрузки. При кратковременном взаимодействии (тысячные доли секунды при скоростях движения более 60-100 км/час) шина может рассматриваться как почти абсолютно жесткое тело, не деформируемое этим выступом. Упругий характер взаимодействия шины с неровностью рекомендуется учитывать через изменение радиуса кривизны нежесткого колеса при его взаимодействии с неровностью. Изменение жесткости колеса увеличивает радиус кривизны колеса в зоне взаимодействия. Соответственно для колес с меньшей жесткостью коэффициент динамичности будет меньше.

7.2 Результаты многочисленных измерений показали, что величины прогибов не велики и определяются десятыми долями мм, причем, чем выше скорость движения, тем меньше деформируется дорожная одежда, причем откосы линзы прогиба можно рассматривать как прямолинейные.

7.3 Зона возможного проявления реологических свойств асфальтового бетона ограничена скоростью движения транспортных средств около 50 км/час и на зону отсутствия проявления реологических свойств (конструкция работает в состоянии «абсолютной жесткости» и полностью подчиняется закону Гука). В зависимости от этого для каждой зоны должны быть свои особенности расчета и конструирования дорожных одежд.

7.4 Динамическая составляющая нагрузки определяется произведением вертикального ускорения на массу транспортного средства, распределенную на i-ю ось. Поэтому нормативные межремонтные сроки службы дорожных покрытий устанавливают по моменту достижения ими предельно допускаемого эксплуатационного состояния, оцениваемого их ровностью.

7.5 Для оценки влияния ровности эксплуатируемых дорожных покрытий на уровень динамического воздействия транспортных средств рекомендуется выполнять расчет коэффициентов приведения транспортных средств к расчетной нагрузке с учетом их динамического воздействия на участках автомобильных дорог с различным показателем ровности.

7.6 В качестве расчетного коэффициента динамичности эксплуатируемых автомобильных дорог рекомендуется принимать значение максимального коэффициента динамичности заданной вероятности, полученного методом моделирования динамического воздействия грузового транспортного средства при проезде по заданному участку со скоростью 80 км/ч.

7.7 В инструкциях по проектированию дорожных одежд (5) под коэффициентом динамичности вертикальной нагрузки имеют в виду отношение значения вертикальной нагрузки, передаваемой на поверхность покрытия при скорости движения v транспортного средства по горизонтальному участку дороги к вертикальной нагрузке, передаваемой колесом на поверхность покрытия от неподвижного автомобиля.

7.8 Для моделирования воздействия транспортных средств рекомендуется использовать универсальные компьютерные программы, такие как NASTRAN, ADAMS, DADS и др. При использовании математического моделирования рекомендуется учитывать, что статическая нагрузка прикладывается от каждого колеса транспортного средства; динамическая составляющая учитывается в нагрузке каждого колеса; характер распределения давления по площади отпечатка колеса зависит от типа шин.

7.9 При оценке влияния динамических нагрузок на повреждения автомобильной дороги рекомендуется использовать два подхода:

3) первый опирается на статистический анализ транспортных нагрузок и использование «четвертого степенного закона», показывающего степень повреждения дорожной конструкции при движении нагрузок;

4) второй включает вычисление теоретического ущерба, нанесенного автомобильной дороге при прохождении одного или более транспортных средств, путем вычисления с использованием модели реакции дорожной конструкции на действие движущейся динамической нагрузки.

В ряде случаев предполагают, что дорожное повреждение зависит от четвертой степени моментной нагрузки на колесо транспортного средства.

7.10 Учитывая, что динамические нагрузки на колесо транспортного средства подчиняются нормальному закону распределения, получено, что коэффициент напряжения зависит от моментной нагрузки на колесо во время t; статической (средней) нагрузка на колесо; коэффициента вариации динамической нагрузки на колесо; среднеквадратического отклонения; среднее значение (коэффициент динамической нагрузки DLC).

7.11 При проектировании жестких дорожных одежд в соответствии с [4] коэффициент динамичности допускается принимать в зависимости от осевой массы автомобиля (таблица 7.1).

Коэффициенты динамичности для расчета жестких дорожных одежд

7.12 Исследования, проведенные профессором Смирновым А.В., позволили рекомендовать следующие коэффициенты динамичности для ровных вновь устраиваемых дорожных покрытий (таблица 7.2).

Коэффициенты динамичности для ровных вновь устраиваемых покрытий

7.13 При расчете дорожных одежд с учетом результатов профессора Радовского Б.С. предлагается учитывать коэффициент динамичности колесной нагрузки, имеющий следующие величины (таблица 7.3).

Коэффициент динамичности колесной нагрузки

7.14 Рекомендуется использовать следующие значения максимального коэффициента динамичности. На участках с удовлетворительной ровностью покрытия при допустимо-разрешенной скорости движения грузовых транспортных средств (80 км/ч), его значение 95% обеспеченности для расчетной нагрузки, составляет 1,15, а на участках с неудовлетворительной ровностью покрытия от 1,3 до 1,4.

7.15 Для оценки динамического воздействия транспортных средств на эксплуатируемых автомобильных дорогах рекомендуется использовать риск превышения коэффициента динамичности критических значений, позволяющий оценить динамические перегрузки в худших локализациях участка дороги).

7.16 Определение вероятности (технической составляющая оценки степени риска) появления неровностей на покрытии дорожной одежды по причине роста коэффициента динамичности рекомендуется определять по полученным данным измерения продольного профиля на основе методики В.В. Столярова с учетом критического (максимального) значения и среднего квадратического отклонения коэффициента динамичности (согласно методике 6.2). В качестве исходных данных к математическим моделям теоретико-вероятностного подхода рекомендуется использовать следующие оценки допустимых средних квадратических отклонений параметров автомобильной дороги (таблица 7.4).

Допустимые средние квадратические отклонения параметров

7.17 Повышение требований к ровности дорожных покрытий в процессе эксплуатации (согласно нормативным документам ГОСТ Р 50597, [3, 9], позволяет уменьшить негативное влияние динамического воздействия транспортного потока на срок службы автомобильных дорог.

Для предупреждения развития геометрии неровностей на эксплуатируемых участках автомобильных дорог рекомендуется повышение требований к коэффициенту вариации уплотнения дорожных покрытий.

В качестве мероприятия снижения максимального коэффициента динамичности рекомендуется ограничение скорости движения при учете развития геометрии накопленных неровностей до критических значений.

Расчет динамических нагрузок от транспортного потока на экспериментальных участках наблюдения показал, что на участках автомобильных дорог с неудовлетворительным показателем ровности суммарное количество приложений расчетной нагрузки за год в 3,0-3,3 раза превышает значение, рассчитанное для участков с удовлетворительной ровностью покрытия.

7.18 Рекомендуется использовать модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом сезонных изменений климатических факторов, изменений в процессе эксплуатации расчетных параметров элементов дорожной конструкции и транспортных нагрузок.

7.19 Рекомендуется использовать следующие конкретные примеры выбора ремонтных мероприятий, на основе информации, полученной с использованием разработанной методики по предотвращению, минимизации и компенсации динамического воздействия транспортных средств на конструкцию автомобильной дороги, вызванного накоплением неровностей:

1. Организационные (контроль качества, технический надзор)

1.1 Задание и обеспечение требований однородности на этапе строительства (строительство в обобщенной системе координат местности), например:

— обеспечение водоотвода, проектирование других инженерных сооружений;

— отказ от устройства выемок при близком залегании грунтовых вод;

— реализация принципа гарантийных обязательств подрядчика перед заказчиком;

— контроль уплотнения щебеночных и гравийных дорожных покрытий.

1.2 Задание и обеспечение требований однородности на этапе реконструкции, например:

— уширение существующей дорожной одежды;

— реализация системы контроля качества.

1.3 Задание и обеспечение требований однородности на этапе ремонта и капитального ремонта.

1.4 Задание и обеспечение требований однородности на этапе содержания.

1.5 Ограничение движения отдельных типов автомобилей полностью или в отдельные интервалы времени.

1.6 Развитие дорожной сети, позволяющее обеспечить распределение транспортных потоков для обеспечения необходимого уровня обслуживания;

— устранение резкого торможения большегрузных автомобилей;

— использование постов весового контроля;

— использование устройств для учета движения и др.

— применение современных материалов, техники и оборудования;

— шероховатые поверхностные обработки;

— фрезерование с координатным замыканием рабочего органа;

— применение катков с комбинированными вальцами;

— восстановление ровности дорожного покрытия путем заполнения колеи эмульсионно-минеральной смесью;

— применение литого асфальтобетона на основе полимерно-битумных вяжущих,

— применение битума с повышенными динамическими характеристиками;

— применение кубовидного щебня с повышенными прочностными свойствами);

— устройство трещинопрерывающих и эластичных прослоек в асфальтобетонных покрытиях;

— стабилизация насыпи с помощью геотекстиля и геосетки;

— повышение качества дорожного покрытия (мелкозернистый асфальтобетон, щебеночно-мастичный асфальтобетон, дренирующее покрытие).

— применение современных методов проектирования с учетом влияния динамических нагрузок.

— применение новых технологий, материалов, изделий и конструкций повышения динамической устойчивости конструкций автомобильных дорог.

7.19 В результате реализации предлагаемых методических рекомендаций могут быть обоснованы и реализованы технические решения по обеспечению динамической устойчивости автомобильных дорог, за счет чего ожидается повышение их транспортно-эксплуатационных характеристик, увеличение межремонтных сроков, повышение безопасности дорожного движения, сокращение затрат на строительство, реконструкцию, ремонт и содержание автомобильных дорог.

Библиография

1. Технический регламент Таможенного Союза 014/2011 Технический регламент Таможенного союза «Безопасность автомобильных дорог».

2. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги.

3. СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги.

4. ОДМ Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд (взамен ВСН 197-91).

5. ОДМ 218.2.024-2012 Методические рекомендации по оценке прочности нежестких дорожных одежд.

6. ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд.

7. ОДН 218.1.052-2002 Оценка прочности нежестких дорожных одежд.

8. ОДН 218.0.006-2002 Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог.

9. ОДМ Руководство по оценке ровности дорожных покрытий толчкомером

10. ВСН 52-89 Указания по оценке прочности и расчету усиления нежестких дорожных одежд.

11. ВСН 46-72 Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа.

12. ВСН 46-83 Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа.

Пример применения методики Носова-Жигарева при обработке результатов исследования ровности дорожной поверхности

Значения международного индекса ровности для участков дорожного покрытия

По существующим нормативным документам на предельное состояние автомобильной дороги этот участок подлежит капитальному ремонту, так как в пересчете показателя IRI для этого участка в показатель ПКРС-2У (пересчет в показатель в первом приближении может быть выполнен по соотношению IRI) получено см/км, что заметно больше предельного состояния ( см/км) для дорог, относимых даже к группе В (дороги местного значения с интенсивностью движения менее 1000 автомобилей в сутки) по ГОСТ Р 50597.

Участки с повышенной неровностью

Если IRI в диапазоне от 6 до 6,2 мм/м (верхняя граница класса В по классификации ИСО) и скорость движения грузового автомобиля V = 70 км/ч, то коэффициент динамичности в зависимости от транспортного средства и его загруженности находится в диапазоне от 0,45 до 0,5.

На более неровных отрезках участков и на поворотах скорости транспортных средств будут меньше от 2 до 3 раз, поэтому и на этих участках коэффициент динамичности будет не больше указанных значений.

Для более точного определения коэффициента динамичности и определения допустимой (по динамическому нагружению) скорости движения автопоезда требуется выполнение соответствующих расчетов его колебаний.

Результаты работы программного комплекса моделирования процесса динамического взаимодействия колеса транспортного средства и дорожного покрытия с единичными и накопленными неровностями в среде МАТЛАБ

Результаты экспериментальных исследований по измерению изменения коэффициента динамичности

Обзор документа

Приведены Методические рекомендации по учету увеличения динамического воздействия нагрузки по мере накопления неровностей и определению коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности.

Рекомендации распространяются на вопросы исследования и анализа увеличения воздействия нагрузки по мере накопления неровностей при проектировании и эксплуатации дорожных покрытий.

Приведены сведения по учету увеличения воздействия нагрузки со стороны ТС на автодорогу по мере накопления неровностей и определению коэффициента динамичности в зависимости от показателя ровности, а также технические рекомендации по учету изменения данного коэффициента при проектировании, строительстве, ремонте и содержании автодорог.

Подразделениям центрального аппарата Росавтодора, федеральным управлениям автодорог, управлениям автомагистралей, межрегиональным дирекциям по строительству автодорог федерального значения, территориальным органам управления дорожным хозяйством регионов следует применять рекомендации с 04.12.2015.

Источник