Штамповые испытания нежестких дорожных конструкций

1. Штамповые испытания нежестких дорожных конструкций

2. Теоретические основы оценки несущей способности дорожных конструкций и их элементов

ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ВСП
НСП
ВСО
НСО
ДСО
Грунт
земляного
полотна

3. Расчетные характеристик слоев асфальтобетона

Упруговязкое деформирование
Плотный мелкозернистый асфальтобетон на БНД 90/130 (по данным
Телтаева)

4. Расчетные характеристик слоев асфальтобетона

5. Расчетные характеристик слоев асфальтобетона

6. Расчетные характеристик слоев асфальтобетона

7. Расчетные характеристик укрепленных слоев оснований

8. Расчетные характеристик укрепленных слоев оснований

9. Расчетные характеристик укрепленных слоев оснований

10. Расчетные характеристик неукрепленных слоев оснований

11. Расчетные характеристики грунтов земляного полотна

12. Расчетные характеристики грунтов земляного полотна

13. Расчетные характеристики грунтов земляного полотна

14. Механизмы деформирования слоев нежестких дорожных конструкций

15. Механизмы деформирования слоев нежестких дорожных конструкций

16. Механизмы деформирования слоев нежестких дорожных конструкций

17. Штамповые испытания дорожных конструкций в зарубежной практике

Проведение измерений на поверхности
неукрепленного слоя с использованием
статического штампа
Проведение измерений на поверхности
слоя песка с использованием
динамического штампа
Оцениваемые параметры:
модуль деформации Ev1,
модуль упругости – Ev2,
условный показатель качества уплотнения Ev2 / Ev1

18. Штамповые испытания дорожных конструкций в зарубежной практике

Первый нормативный документ – СТ СЭВ 5497-86 «Дороги автомобильные
международные. Определение несущей способности дорожных конструкций и
их конструктивных слоев установкой динамического нагружения (УДН)
Автор: делегация ГДР в Постоянной Комиссии по сотрудничеству в области
транспорта.
Основной принцип измерений
Современные нормативные документы:
DIN 18134:2012-04* "Soil - Testing procedures and testing equipment Plate load test»
ASTM D 1195M – 09 (2015) Standard Test Method for Repetitive Static
Plate Load Tests of Soils and Flexible Pavement Components, for Use in
Evaluation and Design of Airport and Highway Pavements

19. Штамповое оборудование для статического нагружения

Статический штамп HMP PDG
Статический штамп Infratest

20. Штамповое оборудование для статического нагружения

21. Штамповое оборудование для статического нагружения

22. Штамповое оборудование для динамического нагружения

ZORN ZFG 3000 GPS
HMP LFG 3000 GPS

23. Штамповое оборудование для динамического нагружения

24. Штамповое оборудование для динамического нагружения

25. Штамповое оборудование для динамического нагружения

26. Нормативное обеспечение

27. Основные положения СТО АВТОДОР 10.3-2014

28. Основные положения СТО АВТОДОР 10.3-2014

29. Основные положения СТО АВТОДОР 10.3-2014

30. Требования к модулю упругости на поверхности грунта земляного полотна и морозозащитного слоя основания в ФРГ

E> 120 МПА
E> 45 МПА
Относительный показатель уплотнения – не менее 2.5

31. Традиционные подходы к оценке прочности дорожных конструкций в России

Неразрушающий метод:
• Определение общего модуля упругости
дорожной конструкции методом
статического нагружения
• Определение общего модуля упругости
дорожной конструкции методом
динамического нагружения
НЕДОСТАТКИ
Невозможно оценить несущую способность
конструктивных элементов (покрытия, основания,
грунта земляного полотна) дорожной одежды

32. Нормативная база РФ для оценки прочности нежестких дорожных конструкций

33. Снижение общего модуля упругости в процессе эксплуатации дорожной конструкции

Eобщ
E1
E2
E3

34.

Разрушающий метод:
• Отбор кернов асфальтобетонного
покрытия
• Устройство вырубок дорожной
конструкции с послойным отбором и
проведением лабораторных
испытаний материалов
конструктивных слоев дорожной
одежды
НЕДОСТАТКИ
•Высокая трудоемкость работ
•Нарушение сплошности покрытия дорожной
одежды

35. Традиционные подходы к оценке прочности дорожных конструкций за рубежом

FWD Primax
FWD Dynatest
FWD JILS
FWD KUAB

36.

Отличия между подходами к оценке прочности дорожных
конструкций в РФ и за рубежом

37. Документы, регламентирующие регистрацию чаши прогибов дорожной одежды, с использованием установки динамического нагружения FWD

38.

39. Документы, регламентирующие регистрацию чаши прогибов дорожной одежды, с использованием установки динамического нагружения FWD

40. Документы, регламентирующие регистрацию чаши прогибов дорожной одежды, с использованием установки динамического нагружения FWD

Первый отечественный документ
регламентирующий проведение работ по
регистрации чаш прогибов дорожных
конструкций с использованием установки
динамического нагружения FWD, и
определение модулей упругости слоев
дорожных конструкций на стадии
эксплуатации.

41. Актуальность СТО АВТОДОР 10.1 – 2013 «Определение модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций с использованием

установки ударного
нагружения» обусловлена:
Формированием нового подхода к управлению состоянием
дорожных конструкций
Необходимостью выбора рациональных мероприятий при
капитальном ремонте или реконструкции эксплуатируемой
автомобильной дороги, позволяющих ликвидировать причину
снижения прочности дорожных конструкций
Отсутствием в отечественной практике методов оценки модулей
упругости слоев эксплуатируемых нежестких дорожных
конструкций

42. Цель разработки СТО АВТОДОР 10.1 – 2013 «Определение модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций с

использованием установки ударного
нагружения» :
Формирование нового подхода к оценке модулей
упругости слоев эксплуатируемых нежестких
дорожных конструкций на автомобильных дорогах
Государственной компании «Российские
автомобильные дороги» в рамках действующей
нормативной базы Российской Федерации

43.

Теоретические предпосылки оценки состояния элементов
дорожной конструкции на основе анализа чаши прогиба
Линейная статическая теория упругости
Решение Бурмистера (Burmister,
1943) для определения напряженнодеформированного
состояния
многослойного полупространства
при
воздействии
статической
нагрузки.
Программные комплексы:
Evercalc;
Wesdef;
WinJulea;
Circly
Метод
Одемарка-Буссинеска
–
Метод
эквивалентных
толщин
(Method
equivalent
thicknesses
MET):
Программные комплексы:
Rosy Design
Elmod

44.

Положения статической теории упругости, принимаемые при
анализе напряженно-деформированного состояния дорожной
конструкции
q
Все слои являются линейно-упругими;
h1
E1, μ1,ρ1
Все слои обладают сплошностью
(отсутствуют трещины, расслоения и.т.д);
h2
E2, μ2,ρ2
Все слои являются изотропными;
h3
E3, μ3,ρ3
Деформации на поверхности слоев,
возникающие при приложении
расчетной нагрузки, малы по сравнению
с толщинами слоев.
h4
E4, μ4,ρ4

45.

Метод эквивалентных толщин
1896 год – Решение Буссинеска для анализа напряженнодеформированного состояния однородного
полупространства
1949 год – Разработка метода Одемарка, расширяющего
область применения решения Буссинеска для
многослойных сред.
h1 E1 1
E2 2
he E2 2
E2 2
E1 1 22
he h1 3
E2 1 12

46.

Теоретические предпосылки оценки состояния элементов
дорожной конструкции на основе анализа чаши прогиба
r
d(r,0)
E1, h1
p
Z
d (r,Z)= d (0,Z)
E2, h2
E3, h3
E4, h4

47.

Теоретические предпосылки оценки состояния элементов
дорожной конструкции на основе анализа чаши прогиба
0
0.25
0.75
1.25
2.5
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0 – 0,25 м – зона, характеризующая
состояние слоев покрытия дорожной
конструкции
0.1
0.12
0.14
1000/340/40
1500/340/40
2000/340/40
2500/340/40
3000/340/40
5000/340/40
6000/340/40
7000/340/40
8000/340/40
10000/340/40
4000/340/40

48.

Теоретические предпосылки оценки состояния элементов
дорожной конструкции на основе анализа чаши прогиба
0
0.25
0.75
1.25
2.5
0
0.02
0.04
0,25 – 1,25 м – зона, характеризующая
состояние слоев основания дорожной
конструкции
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
2500/100/40
2500/200/40
2500/340/40
2500/400/40
2500/500/40
2500/600/40
2500/700/40
2500/800/40
2500/900/40
2500/1000/40

49.

Теоретические предпосылки оценки состояния элементов
дорожной конструкции на основе анализа чаши прогиба
0
0.25
0.75
1.25
2.5
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
1,25 - 2,5 м – зона, характеризующая
состояние слоев покрытия и основания
дорожной конструкции
0.08
0.09
2500/340/5
2500/340/10
2500/340/20
2500/340/30
2500/340/40
2500/340/50
2500/340/80
2500/340/110

50.

Теоретические предпосылки оценки состояния элементов
дорожной конструкции на основе анализа чаши прогиба
Зависимость свойств асфальтобетона от температуры (Европа)

51.

Ì î модуль
äóëü óïупругости
ðóãî ñòè E*,
Ì Ïà
МПа
асфальтобетона,
Динамический
Теоретические предпосылки оценки состояния элементов
дорожной конструкции на основе анализа чаши прогиба
Зависимость свойств асфальтобетона от времени нагружения и от
температуры (США)
100000
-27 Ñ
-27°С
4.5°С
4.5 Ñ
21°С
21 Ñ
10000
30 Ñ
30°С
38 Ñ
38°С
ãëàâí àÿкривая
êðèâàÿ
Главная
1000
100
-6
-4
-2
0
2
4
Частота
÷àñòî нагружения,
òà, log, (ãö)log, Гц
6

52.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
FWD PRIMAX – двухосный прицеп с инерциальным тормозом. Вес
прицепа около 1180 кг с одним слоем пригрузов (с 11-ю слоями около
1580 кг).
Регистрация чаши прогибов производится с использованием датчиков –
геофонов.

53.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
V = 60 км/час
P = 50 кН

54.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
Диапазон прикладываемой ударной нагрузки
на покрытие
2 – 150 кН (стандартная нагрузка – 50 кН)
Импульс нагружения

55.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
Аппаратная часть
Амплитуда
Наложение
на сигнал
фильтра
Баттерворда
Программная часть
Аналоговоцифровой
преобразова
тель
Фильтрация Преобразование
Фурье
Изменение
прогиба
поверхности
дорожной
конструкции во
времени

56.

Пример конфигурации установки датчиков-геофонов для регистрации
чаши прогиба на поверхности дорожной конструкции
№ датчика
Расстояние до датчика (от точки
приложения нагрузки), мм
1
0
2
200
3
300
4
450
5
600
6
900
7
1200
8
1500
9
1800
10
2100 (2500)

57.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD

58.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
Производительность установки – 15 км / смену
Количество персонала – 1 водитель + 1 инженер
Испытания дорожных конструкций рекомендуется
проводить в течение расчетного периода года

59.

План работ по регистрации чаши прогибов дорожной
конструкции с использованием установки FWD
Подготовительные работы:
Включают сбор следующих данных:
-Местоположение и длина участка проведения испытаний
-Категория автомобильной дороги
-Ширина и количество полос движения в каждом направлении
- Проектные данные о дорожной конструкции (толщины слоев, модули
упругости слоев)
Проведение измерений с использованием установки FWD:
-Калибровка установки FWD на участке проведения регистрации чаши
прогибов дорожной конструкции
- Измерение температуры покрытия дорожной конструкции
-- Соврешение цикла ударных нагружений

60.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
1. Калибровка установки FWD:
Перед началом проведения испытаний необходимо произвести
калибровку установки FWD, состоящую в проведении серии тестовых
ударных испытаний, в ходе которых производится подбор высоты сброса
груза, для обеспечения итоговой нагрузки на покрытие 50 кН и времени
действия импульса нагружения, составляющего 0.03 с (функция
автоматической калибровки установки FWD существует в
специализированных программных комплексах, поставляемых с
данными установками).

61.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
2. Задается необходимая нагрузка и количество ударов на каждой
точке.

62.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
3. Производится измерение температуры покрытия дорожной
одежды
В покрытии дорожной одежды
высверливается отверстие (глубиной 5
см) и устанавливается сенсор
температуры смонтированный на FWD
приблизительно на 2 минуты (Данную
процедуру рекомендуется повторять
каждый час).
Помимо ручного сенсора температуры
на FWD смонтированы датчик
температуры воздуха, и датчик
температуры покрытия.
Ручной сенсор температуры

63.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
4. Совершение удара
Балка с датчиками геофонами опускается на поверхность покрытия дорожной
одежды и производится сброс груза:
По завершении серии сбросов груза строится экспериментальная чаша
максимальных динамических прогибов на участке измерений

64.

Регистрация чаши прогиба дорожной конструкции с
использованием установки ударного нагружения FWD
Экспорт результатов регистрации чаши прогиба
FWD = формат Grontmij
PDDX = формат AASHTO
F25 = формат US (обычный)
Flat = формат Excel
ANA = спец. формат
Grontmij FWD

65.

МЕТОД «ОБРАТНОГО» РАСЧЕТА МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ СЛОЕВ
ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
I этап: Регистрация экспериментальной чаши
прогибов дорожной конструкции
II этап: Построение расчетной чаши
прогибов дорожной конструкции
III этап: Определение модулей упругости слоев дорожной конструкции на этапе
эксплуатации

66.

Аналитико-эмпирический метод оценки модулей упругости
конструктивных элементов нежестких дорожных одежд

67.

Программные комплексы для оценки модулей упругости слоев
эксплуатируемых нежестких дорожных конструкций
Программы
Типы дорожных
конструкций
Метод корректировки
чаш прогиба
Базовые модели анализа НДС
дорожной конструкции
Evercalc 5.0
Нежесткие
Метод наименьших
квадратов
Линейно-упругая многослойная
модель (Weslea)
Bousdef
Нежесткие
Метод абсолютной суммы
Линейно-упругая многослойная
модель, (Метод Буссинеска)
Modcomp 5.0
Нежесткие
Метод наименьших
квадратов
Многослойная линейно/нелинейно –
упругая модель, (ChevLay2)
PEDD
Нежесткие
Метод минимизации
абсолютных разностей
Линейно-упругая многослойная
модель(Elsym 5)
Michback
Нежесткие
Метод наименьших
квадратов
Линейно-упругая многослойная
модель (Chevron)
Umped
Нежесткие
Метод минимизации
абсолютных разностей
Линейно-упругая многослойная
модель (Chevron)
Elmod
Нежесткие
Метод наименьших
квадратов
Метод Одемарка –Буссинеска (Метод
эквивалентных толщин)
Modulus 5.0
Нежесткие
Метод наименьших
квадратов
Линейно-упругая многослойная
модель (Weslea)
Rosy Design
Нежесткие
Метод наименьших
квадратов
Метод Одемарка –Буссинеска (Метод
эквивалентных толщин)
АЭМ
Нежесткие
Метод последовательной
корректировки
Аналитическая модель динамического
НДС дорожной конструкции

68.

Входные данные для построения расчетной чаши прогибов дорожной
конструкции
Параметры дорожной
конструкции
Модули упругости слоев дорожной
конструкции (по ОДН 218.046-01), МПа
Толщины слоев дорожной конструкции,
см
Параметры ударного
воздействия
Задаются аналогично уровню
нагружения FWD
В статической постановке
(Rosy Design) – нагрузка P, кН
В динамической постановке (АЭМ) –
высота падения груза - h,
-масса груза – m,
-форма импульса нагружения
Параметры исследуемой
области
Координаты точек наблюдения должны
соответствовать местоположению
датчиков-регистраторов прогиба при
проведении экспериментальных замеров.

69.

Выполнение «обратного» расчета в программном комплексе Primax
Панель для выполнения
расчета модулей упругости
Участки на которых произведена регистрация
экспериментальной чаши прогибов

70.

Выполнение «обратного» расчета в программном комплексе Primax
1. Внесение данных об участке автомобильной дороги на
котором производилась экспериментальная регистрация чаш
максимальных динамических прогибов

71.

Выполнение «обратного» расчета в программном комплексе Primax
2. Внесение данных о дорожной конструкции на участке
автомобильной дороги, для которого выполняется оценка
модулей упругости слоев
1- Конструкции дорожной одежды
на различных участках оцениваемой
автомобильной дороги
2- Наименование материала слоя
параметры которого вносятся в
данный момент.
1
2
3
4
3- Модуль упругости слоя, МПа
(в примере принят в виде
средневзвешенного значения пакета
асфальтобетонных слоев по ОДН
218.046-01)
4 – Плотность слоя, кг/м^3

72.

Выполнение «обратного» расчета в программном комплексе Primax
3. Запуск расчета модулей упругости слоев эксплуатируемой
дорожной конструкции
Количество участков Количество экспериментально
зарегистрированных чаш прогибов

73.

Выполнение «обратного» расчета в программном комплексе Primax
4. Сопоставление расчетных и экспериментальных чаш
прогибов
Экспериментальная
чаша прогибов
Расчетная чаша прогибов

74.

Выполнение «обратного» расчета в программном комплексе Primax
4. Сопоставление расчетных и экспериментальных чаш
прогибов
1. Определяется модуль упругости грунта земляного полотна, как среднее
арифметическое значений модулей упругости, рассчитанных по
формуле
, на расстоянии 0. 9 – 2.5 м от точки
приложения нагрузки.
ν – коэффициент Пуассона,
a – радиус области контакта, мм
σ - нагрузка, передаваемая на покрытие, кН
r – расстояние на котором зараегистрован прогиб, мм
dr- величина прогиба, мм
0
2. Осуществляется итеративная процедура подбора модулей упругости
слоя основания и покрытия дорожной одежды до достижения
соответствия между расчетной и экспериментальной чашами прогибов.

75.

Выполнение «обратного» расчета в программном комплексе Primax
5. Вывод отчета о результатах определения модулей упругости
слоев дорожной конструкции

76.

Современное отечественное оборудование для диагностики дорожных конструкций
методом ударного нагружения
Модернизированная установка ДИНА-3М, разработанная ОАО
СНПЦ «РОСДОРТЕХ», снабженная датчиками –
акселерометрами, устанавливаемыми на различных расстояниях
от точки ударного воздействия для регистрации чаши
динамических прогибов
Мобильный виброизмерительный комплекс ВИК-1, разработанный
РГСУ .
Установка динамического нагружения УДК-3, разработанная
МАДИ

77.

Отечественный программный комплекс для «обратного» расчета модулей упругости
слоев дорожных конструкций на стадии эксплуатации «АЭМ»

78.

25
25
20
Еобщ = 180 МПа
8 75
Отечественный программный комплекс для «обратного» расчета модулей упругости
Eобщ = 460 МПа
слоев дорожных конструкций на стадии эксплуатации
«АЭМ»
Мелкозернистый плотный асфальтобетон
Крупнозернистый плотный асфальтобетон
Щебень фракционированный уложенный по
способу заклинки
Щебеночная смесь для оснований
Песок средней крупности
Грунт земляного полотна ( E = 47 МПа)

79.

Оценка модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций участков
автомагистрали М4 «ДОН»
Оценка модулей упругости
слоев эксплуатируемой
дорожной конструкции
осуществлялась на
автомобильной дороге М4
«ДОН» км 1054+000 –
1061+000

80.

Оценка модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций участков
автомагистрали М4 «ДОН»
Наименование
слоя
Толщина слоя дорожной конструкции (см) на участке:
Км 1055+000
Км 1057+000
Км 1059+000
Км 1061+000
Асфальтобетон, E1
23
25
20
15
Щебеночное
основание, E2
32
42
42
42
Грунт земляного
полотна, E3
∞
∞
∞
∞

81.

Оценка модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций участков
автомагистрали М4 «ДОН»
Экспериментальная и расчетная чаши
динамических прогибов на км 1055+000 (направление
на Ростов-на-Дону) до корректировки (при
проектных значениях модулей упругости E1 = 2500,
E2 = 300, E3 = 41)
Экспериментальная и расчетная чаши динамических
прогибов на км 1055+000 (направление на Ростов-наДону) после корректировки (при расчетных
значениях модулей упругости E1 = 1800 МПа, E2 = 300
МПа, E4 = 41 МПа.

82.

Оценка модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций участков
автомагистрали М4 «ДОН»
Экспериментальная и расчетная чаши
динамических прогибов на км 1057+000 (направление
на Ростов-на-Дону) до корректировки (при
проектных значениях модулей упругости E1 = 2500,
E2 = 300, E3 = 41)
Экспериментальная и расчетная чаши
динамических прогибов на км 1057+000 (направление
на Ростов-на-Дону) до корректировки (при
проектных значениях модулей упругости E1 = 1100,
E2 = 100, E3 = 30)

83.

Оценка модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций участков
автомагистрали М4 «ДОН»
Экспериментальная и расчетная чаши
динамических прогибов на км 1059+000 (направление
на Ростов-на-Дону) до корректировки (при
проектных значениях модулей упругости E1 = 2500,
E2 = 300, E3 = 41)
Экспериментальная и расчетная чаши
динамических прогибов на км 1059+000 (направление
на Ростов-на-Дону) до корректировки (при
проектных значениях модулей упругости E1 = 2000
E2 = 110, E3 = 20)

84.

Оценка модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций участков
автомагистрали М4 «ДОН»
Экспериментальная и расчетная чаши
динамических прогибов на км 1061+000 (направление
на Ростов-на-Дону) до корректировки (при
проектных значениях модулей упругости E1 = 2500,
E2 = 300, E3 = 41)
Экспериментальная и расчетная чаши
динамических прогибов на км 1061+000 (направление
на Москву) после корректировки (при проектных
значениях модулей упругости E1 = 1300, E2 = 150, E3 =
35)

85.

Оценка модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций участков
автомагистрали М4 «ДОН»
Наименование
слоя
Модуль упругости слоя, МПа дорожной конструкции (см) на участке:
Км 1055+000
Км 1057+000
Км 1059+000
Км 1061+000
Асфальтобетон, E1
1800
1100
2000
1300
Щебеночное
основание, E2
300
100
110
150
Грунт земляного
полотна, E3
41
30
30
35

86.

Оценка модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций участков
автомагистрали М4 «ДОН»
Расчет модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций на
обследованных участках показал:
• Снижение несущей способности дорожной конструкции на участке км
1055+000 связано в первую очередь со снижением модуля упругости слоя
асфальтобетона до 1800 МПа, относительно нормативного значения.
•На участке км 1057+000 и 1061+000 выявлено снижение модулей упругости
всех элементов дорожной конструкции (покрытия, основания, грунта земляного
полотна) относительно нормативных значений;
•Наиболее ослабленным элементом дорожной конструкции на участке км
1059+000 является основание дорожной конструкции, модуль упругости
которого составляет 110 МПа

87.

Адекватность получаемых результатов оценки модулей упругости слоев
дорожной конструкции
Достоверность и адекватность получаемых
сходимостью значений статического упругого
испытаний с использованием длиннобазового
прогиба, рассчитанных с учетом модулей
полученных на основе разработанного метода.
Участок
автомобильной
дороги М-4
«ДОН»
ПК 417+00
ПК 422+00
ПК 415+00
ПК 426+00
результатов подтверждается хорошей
прогиба, замеренного в ходе полевых
рычажного прогибомера, и значений
упругости слоев дорожной одежды,
Экспериментальное Расчет по аналитической
значение, полученное
модели с
с использованием
откорректированными
прогибомера, мм
модулями упругости, мм
0.30
0.44
0.32
0.27
0.31
0.42
0.32
0.28

88. Область применения СТО АВТОДОР 10.1 – 2013 «Определение модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных конструкций с

использованием установки ударного
нагружения» :
распространяется на оценку модулей упругости слоев эксплуатируемых дорожных
конструкций (нежестких дорожных одежд) автомобильных дорог, находящихся в
доверительном управлении Государственной компании «Российские автомобильные
дороги».
определяет основные положения оценки модулей упругости слоев эксплуатируемых
дорожных конструкций, регламентирует проведение экспериментального
обследования дорожных конструкций с использованием установок динамического
нагружения типа FWD, устанавливает общие требования к организации работ по
оценке модулей упругости слоев дорожной конструкции на текущем этапе
эксплуатации
стандарт следует рассматривать как составную часть единого подхода к оценке
остаточного ресурса нежестких дорожных конструкций автомобильных дорог
Государственной компании, отраженного в СТО АВТОДОР 2.4-2013 «Оценка
остаточного ресурса нежестких дорожных конструкций автомобильных дорог
Государственной компании «Российские автомобильные дороги ».

89. Направления развития методов обеспечения качества с использованием штамповых методов

• Контроль однородности модуля упругости и относительного
показателя уплотнения на поверхности грунта земляного полотна
• Контроль однородности модуля упругости и относительного
показателя уплотнения на поверхности неукрепленного основания
дорожной конструкции
• Контроль однородности модуля упругости на поверхности
укрепленных слоев основания
• Контроль однородности модулей упругости конструктивных слоев
нежестких дорожных одежд с использованием установки ударного
нагружения FWD

90. Влияние неоднородности прочности конструкции на ее напряженно-деформированное состояние

91. Программа верификации и оценки деформативных параметров слоев нежестких дорожных конструкций

92. Обеспечение и контроль качества устройства слоев нежестких дорожных конструкций

93. Актуальность оценки усталостной долговечности асфальтобетонов и динамического модуля упругости в лабораторных условиях

Табличные значения
Регрессионные
зависимости
Лабораторные испытания

94. Лабораторное оборудование для определения усталостной долговечности асфальтобетона

a
б
а – испытания на
непрямое растяжение;
б- испытания на прямое
растяжение

95. Методика экспериментальной оценки усталостной долговечности асфальтобетона ПНСТ 135-2016 Дороги автомобильные общего

пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные
и асфальтобетон. Метод определения усталостной прочности при многократном изгибе.
ОДМ 218.3.018-2011 Методические рекомендации по определению усталостной
долговечности асфальтобетонных покрытий
Подготовка испытательных образцов
Термостатирование образца при температуре не менее 20 °C+0.5
Определяется начальная жесткость образца при приложении 50
циклов нагрузки с уровнем деформации 250-750мкм/м
Испытание образца в ходе не менее чем 10000 циклов приложения
нагрузки, пока жесткость образца не снизится более чем на 50 %
Обработка результатов измерений

96. Результаты лабораторных испытаний асфальтобетонов на усталостную долговечность

Асфальтобетон с ПДА-добавкой
Асфальтобетон без ПДА-добавки

97. Методика экспериментальной оценки динамического модуля упругости ПНСТ 133-2016 Дороги автомобильные общего пользования. Смеси

асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Метод определения
динамического модуля упругости
Подготовка испытательных образцов
Термостатирование образцов до тестовых температур:
-10 °C; 4,4 °C; 21,1 °C; 37,8 °C и 54 °C
Закрепление образца в испытательной установке и проведение
испытаний с частотой 0,1; 0,5; 1; 5; 10 и 25 Гц для каждой из
перечисленных температур
Обработка результатов испытаний с вычислением динамического
модуля упругости |E*(ω)| и фазового угла Θ(ω), пользуясь
данными по конкретным частотам нагрузки (ω).

98. Разработка стратегий ремонта и содержания дорожных одежд

ВАРИАНТЫ СТРАТЕГИЙ РЕМОНТА
Вариант 1
6 лет
6 лет
6 лет
ремонт
начало
эксплуатации
кап. ремонт
6 лет
полная разборка
с последующим
устройством новой
дорожной одежды
ремонт
Вариант 2
6 лет
6 лет
ремонт
начало
эксплуатации
6 лет
6 лет
ремонт
полная разборка
с последующим
устройством новой
дорожной одежды
ремонт
Вариант 3
12 лет
12 лет
4 года
4 года
начало
эксплуатации
Содержание
(устройство
защитного слоя)
4 года
Содержание
(устройство
защитного слоя)
ремонт
4 года
4 года
Содержание
(устройство
защитного слоя)
4 года
Содержание
(устройство
защитного слоя)
кап.
ремонт
Вариант 4
6 лет
начало
эксплуатации
6 лет
ремонт
6 лет
6 лет
ремонт
ремонт
Кап. ремонт