ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД НЕЖЕСТКОГО ТИПА ПО ВЕЛИЧИНЕ УПРУГОГО ПРОГИБА УСТАНОВКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ

Общие положения. Наряду с методом оценки прочности дорожных одежд нежесткого типа нагружением колеса стоящего автомобиля широкое распространение имеет метод оцен­ки испытанием установкой динамического нагружения.

Оборудование. Установка динамического нагружения (УДН); виброграф BP-I или ВР-1Мс комплектом ленты; штатив для крепления вибрографа.

Установка ДН, принципиальная схема которой дана на рис.9, разливает динамическое усилие за счет сбрасывание груза 3, которыйпадая понаправляющей штанге 4 на пружину 2, пере­дает это усилие через круглый штамп I поверхности покрытия. Площадь штампа (диаметр 34 см) близка к площади отпечатков колес тяжелых автомобилей. Для измерения вертикальной деформа­ции служит виброграф 6, укрепленный на штативе 5. Виброграф записывает деформации на движущейся ленте.

Рис. 9. Установка динамического нагружения УДН

Ход работы. I. Выбор места испытания произ­водят аналогично выбору для испытания нагружения колесом автомобиля.

Испытания производят одновременно два студента, один из которых поднимает лебедкой и сбрасывает груз, а другой устанавливает и включает виброграф, а также следит за совладени­ем требований техники безопасности.

2. Приведение УДН в рабочее положение включает следующие операции:

а) устанавливает штамп, и проверяют его прилегание к поверх­ности покрытия нажатием на кройку. Если штамп при этом колеб­лется, нужно его сместить в сторону или подсыпать под него тонкий слой песка (2-3 мм);

б) монтируют штатив вибрографа и крепят на нем виброграф, упирая рабочий наконечник последнего через отверстие в штампе в поверхность покрытия;

в) поднимают груз лебедкой на заданную высоту Ни крепят его сцепным устройством.

3. Испытания одежд производят следующим образом:

а) отключив сцепное устройство, сбрасывают груз без вклю­чения вибрографа для лучшего соприкосновения штампа с покрытием;

б) повторно поднимают груз на высоту Н,и после включе­ния вибрографа по команде сбрасывают. После прекращения подска­кивания груза сразу включают виброграф, чтобы избежать лишней траты ленты;

в) вынимают ленту с записью динамического прогиба из вибрографа и помечают на ней карандашом дату, место испытаний, высоту сбрасывания груза, состояние дорожной одежды.

Перед началом основных испытаний производят 25-30 пробных сбрасываний груза в одной точке для определения минимального числа нагружений, гарантирующего необходимую надежность резуль­татов.

Обработка результатов испытаний I. Расшифровывают запись вибрографа, для чего прикладыва­ют к ленте линейку и измеряют высоту первого всплеска (рис.10). Эта высота соответствует вертикальной деформации с увеличением в 6 раз. Для случая, приведенного на рис. 10, величина упругой вертикальной деформации

Второй всплеск и последующие затухающие всплески, соот­ветствующие второму и последующим ударам груза после подскакивания, принимают во вникание при учете потерь энергии от удара. Для ориентировочных подсчетов потерями энергии можно пренебречь и второй всплеск не измерять. В процессе испытаний на поверхности дорожной одежды вертикальная дефор­мация обычно бывает упругой (l_у) - Однако на разрушающихся участках могут возникнуть и остаточные деформации (l_ост).

При ориентировочных расчетах можно ограничиться точностью расшифровки 0,1 мм = 0,01 см. для более точной расшифровки пользуются лупой с 3 - 4 - кратным увеличением.

2. Определяют минимальное число - испытаний (п) в данной

точке, гарантирующих достаточную достоверность полученного сред­него результата. Для этого данные 25-30 пробных сбрасываний заносят в табл. 16.

Таблица 16

Ведомость статистической обработки результатов испытаний

В соответствии с методикой, рекомендуемой В.М.Сиденко и О.Т.Батраковым,

где t- норма, определяющая гарантийную вероятность отклоне­ния средней малой выборки п , от средней генеральной сово­купности N; - максимальное отклонение средней малой вы­борки от средней генеральной совокупности при норме t.

В данном случае можно принять t = 2,5; = 0,05.

В дальнейшем при проведении испытаний принимают число сбрасываний в данной точке равным nи вычисляют среднее зна­чение деформации

3. Определяют величину максимального динамического усилия (Q) , возникающего при сбрасывании груза, и длительность действия этого усилия (Т)

где Р - вес падающего груза Н; Н - высота падения гру­за, см; - показатель, характеризующий жесткость пружин, равный ее сжатию от статического действия усилия Р , см;

где g- ускорение свободного падения, g= 9,81 м/с.

't. Вычисляют среднее удельное давление под штампом, поль­зуясь зависимостью

D - диаметр штампа, см.

5. Определяет динамический модуль упругости

6. Прочность дорожной одежды оценивают путем сопоставления фактического модуля упругости, вычисленного по формуле, с тре­буемый модулей (табл.17).

Таблица 17

Требуемые динамические модули упругости для дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями

Величину требуемого модуля устанавливают в зависимости от типа покрытия и интенсивности движения, приведенной к рас­четной нагрузке. Для внегородских дорог принимают нагрузку группы А (1-П категории) и группа Б (остальные категории), для городских дорог Н-30 (скоростные, общегородского и районного значения, промышленных и складских районов) и Н-10 (улицы жилых районов и внутриквартальные проезды).

Приведение фактического движения к расчетному произво­дят умножением интенсивности движения каждого типа автомобилей на соответствующие переводные коэффициенты. Численные зна­чения этих коэффициентов в зависимости от нагрузки на заднюю ось автомобилей даны в табл. 18.

Таблица 18

Коэффициенты для приведения фактического движения к расчетному

В табл.19 приведены нагрузки да заднюю ось разных марок транспортных средств, а также нагрузок гр. А,гр. Б, Н-30 и Н-ТО.

7. Результаты испытаний заносят в журнал (табл.20).

8. При выполнении лабораторной работы необходимо соблю­дать правила техники безопасности. Лабораторную работу необхо­димо проводить в присутствии преподавателя или лаборанта.

В начале и конце участка, где производят измерения, долж­ны быть установлены переносные ограждения с укрепленными на них знаками "Дорожные работы",

В случае проведения испытаний рычажным прогибомером води­тель автомобиля, под колесом которого производят измерения прогиба, должен быть проинструктирован преподавателем.

В процессе работы водитель обязан выполнять только сигна­лы преподавателя или лаборанта. Прежде чем тронуть автомобиль с места, водитель должен убедиться, что это безопасно для лиц, работающих с прогибомером.

Установить прогибомер под колесом автомобиля можно только, когда автомобиль поставлен на тормоза и мотор выключен.

Таблица 19

Нагрузка за заднюю ось различных транспортных средств

При проведении испытаний УДН нужно соблюдать следующие.

правила:

а) При установке вибрографа в рабочее положение и дальней­шей работе с ним между человеком, выполняющим эту операцию, и вертикальной направляющей штангой с грузом долина располагать­ся горизонтальная балка штатива вибрографа, ограничивающая при­ближение человека к установке.

б) В процессе монтажа гирь на подвижной каретке нужно уста­новить фигурную шайбу, обеспечивающую более плавное крепление

гирь.

в) Подъемные тросы можно отсоединять от груза только после

того, как груз надежно закреплен в сбрасываемом устройстве.

Таблица 20

Журнал обработки результатов испытаний УДН

Лента с записью показаний вибрографа (наклеить)	Образец ленты см. рис. 10
Исходные данные для расчета	Р=1000Н; Н=80см; D=34см; = , см; lyср= , см
Величина динамического усилия и длительность его действия	= = Н = = Н
Величина среднего удельного давления под штампом	= = Па
Величина фактического динамического модуля	= = Па
Приведение движения к расчетной нагрузке	Марки транспортных средств и их количество, ед./сут.
Нагрузки на ось
Коэффициенты приведения
Приведенное движение
Требуемый динамический модуль упругости	Па
Заключение о прочности дорожной одежды

ЛИТЕРАТУРА

I. Апестин В.К., Шак A.M., Яковлев Ю.М. Испытание и оценка прочности нежестких дорожных одежд.-М. Транспорт , 1977.

2. Инструкция го определении требуемой плотности к контроля за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог. ВСН--55-69.-М.: Оргтрансстрой, 1969.

3. Инструкция по оценке качества строительно-монтажных работ. - М.Стройиздат, 1978.

4. Инструкция по проектировании дорожных одежд нежесткого типа. ВСН 46-72.-М.: Транспорт , 1973.

5. методические указания по оценке прочности и расчету усиления нежестких дорожных одежд. Изд. ГипродорНИИ, 1974.

6. Правила приемки работ при строительстве, капитальном и среднем ремонте автомобильных дорог.-М. : Транспорт , 1982.

7. Рокас С.Ю. Статистический контроль качества в дорожном строительстве. - М.: Транспорт , 1977.

8. Строительные нормы и правила. Ч.З. Гл.1. Организация строительного производства. Правила "производства и приемки работ. "СНиП S1-I-76.-M.; Стройиздат, 1977.

9. Строительные норны и правила. Ч.З. Гл.40. Автомобильные дороги. Правила производства и приемки работ. СНиП Ш-40-78.-М.: Стройиздат, 1979.

10. Технические указания по оценке и повышению технико-экономических качеств дорожных одежд и земляного полотна, ав­томобильных дорог. ВСН 29-76.-°И.: Транспорт , 1977.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «ТГТУ»)

Кафедра «Автомобильные дороги, основания и фундаменты»

ОПЕРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

РЕЖИМОВ И КАЧЕСТВА РАБОТ

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине

«Строительство дорог» для студентов специальности

281000 «Автомобильные работы и аэродромы»

Тверь 2006