9467

50

Рисунок 24 - Схема проведения измерений величины геометрических размеров сплошного разрушения дорожного покрытия

а - максимальный размер повреждения в направлении, параллельном оси автомобильной дороги, см; b - максимальный размер повреждения в направлении, перпендикулярном к оси автомобильной дороги, см

Метод измерения геометрических размеров трещины

Сущность метода заключается в измерении длины трещины и определении ее направления относительно оси автомобильной дороги (продольная, поперечная, криволинейная).

При проведении измерений выполняют следующие операции:

-определяют направление трещины относительно оси автомобильной дороги (продольная, поперечная, криволинейная);

-измеряют рулеткой или другим устройством для измерения расстояния длину повреждения

с точностью до 10 см.

Графическая схема проведения измерений представлена на рисунке 25.

Рисунок 25 - Схема проведения измерений величины геометрических размеров трещины

а- длина повреждения, см

2.7Измерение сцепных свойств дорожного покрытия

2.7.1 Термины и определения Коэффициент сцепления колеса автомобиля с дорожным покрытием (далее -

коэффициент сцепления): Показатель, характеризующий сцепные свойства дорожного покрытия, определяющийся как отношение максимального касательного усилия, действующего вдоль дорожного покрытия на площади контакта испытательной установки с дорожным покрытием к нормальной реакции в площади контакта испытательной установки с дорожным покрытием.

Полоса наката: Продольная полоса на поверхности проезжей части автомобильной дороги, соответствующая траектории движения колес большей части транспортных средств, движущихся по полосе движения.

Измерительный участок: Участок автомобильной дороги, на котором производится измерение сцепных свойств дорожного покрытия в режиме скольжения заблокированного колеса, отсчитываемый от начала скольжения блокированного колеса до момента его разблокирования.

51

2.7.2 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам и материалам

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства:

а) прибор контроля коэффициента сцепления дорожных покрытий типа ПКРС, обеспечивающий нормальную вертикальную нагрузку измерительного колеса на дорожное покрытие равную (3,00±0,10) кН, включающий:

1)устройство измерения температуры воздуха с погрешностью измерения не более 1°С в диапазоне от 0°С до 45°С;

2)измерительное колесо стандартное (далее - ИКС). ИКС должно удовлетворять требованиям приложения А настоящего стандарта;

3)автоматическую систему торможения, обеспечивающую полную блокировку ИКС через интервал от 0,5 до 1,0 с после подачи воды на дорожное покрытие, и обеспечивающую продолжительность блокировки ИКС от 1,0 до 4,0 с;

4)динамометр для измерения силы сцепления на границе "шина - дорожное покрытие" с погрешностью не более 1% от измеряемого значения, обеспечивающий измерение силы сцепления с момента блокировки ИКС с шагом не более 0,2 с в интервале времени не менее чем 3,0 с;

5)автоматическую систему увлажнения поверхности дорожного покрытия. Расход воды, равномерно подаваемой на покрытие, должен быть равен (2,75±0,1) л/с. Ширина смачиваемой поверхности дорожного покрытия должна быть как минимум на 50 мм шире, чем ширина протектора ИКС.

6)систему управления и регистрации;

б) портативный прибор для измерения коэффициента сцепления дорожных покрытий типа ППК-МАДИ-ВНИИБД с диапазоном измерения коэффициента сцепления от 0,05 до 0,65, ценой деления 0,01.

2.7.3 Метод измерений ПКРС

Сцепление колеса автомобиля с покрытием характеризуется значением показателя коэффициента сцепления, определяемого при полной блокировке ИКС на предварительно смоченной поверхности покрытия автомобильной дороги при стандартных условиях, с последующим вычислением отношения полученного значения касательного усилия к значению нормальной реакции дорожного покрытия.

При оценке сцепных свойств дорожных покрытий выполняют измерения в соответствии с ГОСТ 33078–2014 по левой полосе наката каждой полосы движения с помощью передвижной

52

установки ПКРС или ее аналога. При невозможности обеспечить безопасное измерение по левой полосе наката (двухполосной дороги, крайней левой полосы многополосной дороги) допускается производить его по правой полосе наката. В случае необходимости усреднения полученных данных на 1 км берут среднеарифметическое значение проведенных измерений.

Требования к условиям измерений

Измерения проводят при температуре окружающего воздуха в диапазоне от 5°С до 40°С. Поверхность автомобильной дороги перед измерением должна быть сухой. При наличии на

дорожном покрытии каких-либо загрязнений (песок, мелкий гравий, грунт и т.д.) необходимо сделать соответствующую отметку в протоколе измерений.

Не допускается проведение измерений во время дождя или тумана.

Подготовка к выполнению измерений

Перед началом проведения измерений необходимо провести подготовку испытательной установки в соответствии с рекомендациями компании-изготовителя.

Порядок выполнения измерений

При проведении измерений на каждом измерительном участке необходимо выполнить следующие операции:

а) определить температуру окружающего воздуха и дорожного покрытия; б) обеспечить скорость испытательной установки, равную (60±2) км/ч на протяжении всего

интервала измерения; в) включить подачу воды на дорожное покрытие перед ИКС;

г) обеспечить блокировку ИКС; д) провести серию измерений силы сцепления с момента блокировки ИКС с шагом не менее

0,2 с в интервале времени не менее чем 3,0 с; е) отключить блокировку ИКС и подачу воды.

При наличии на автомобильной дороге двух или более полос в одном направлении движения измерения необходимо проводить на каждой из них.

На автомобильных дорогах, находящихся в эксплуатации, измерения следует проводить при движении ИКС по полосе наката левых колес транспортных средств, использующих данную полосу движения, а на дорогах с вновь устроенным покрытием - в пределах всей ширины полосы движения.

Участки автомобильной дороги длиной более 1 км необходимо разбить на несколько участков длиной до 1 км.

На участке автомобильной дороги длиной не более 1 км следует последовательно выполнить измерения коэффициента сцепления не менее чем на трех измерительных участках.

Минимальная длина участка автомобильной дороги, на котором возможно применение прибора типа ПКРС из условий безопасности с учетом разгона и полной остановки должна составлять 300 м.

Параметры изделия "Покрышка ИКС"

Сечение покрышки, включая размеры шины в накачанном состоянии представлено на рисунке 26

53

Рисунок 26 - Размеры шины ИКС в накачанном состоянии

Требования к системе увлажнения дорожного покрытия

Система увлажнения дорожного покрытия должна быть оборудована специальной насадкой, подающей воду на дорожное покрытие перед ИКС.

Пример насадки для подачи воды с геометрическими размерами в мм представлен на рисунке 27.

Рисунок 27 - Насадка для подачи воды на дорожное покрытие

Конструкция и расположение насадки должны гарантировать, что струи воды будут направлены на дорожное покрытие под углом от 20° до 30°.

Вода должна подаваться на покрытие на расстоянии не более 450 мм от вертикальной оси, проходящей через центральную линию испытательного колеса. Насадка должна быть расположена на расстоянии не более 100 мм над поверхностью дорожного покрытия.

Допускается применение иных насадок, обеспечивающих идентичные параметры увлажнения.

2.7.4 Метод измерения коэффициента сцепления портативным прибором ударного действия

На участках автомобильных дорог, где невозможно обеспечить скорость движения испытательной установки равную (60±2) км/ч допускается проведение измерений портативными приборами ППК-МАДИ-ВНИИБД или аналога.

Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:

-портативный прибор для измерения коэффициента сцепления дорожных покрытий типа ППК-МАДИ-ВНИИБД с диапазоном измерения коэффициента сцепления от 0,05 до 0,65, ценой деления 0,01;

-устройство измерения температуры воздуха с погрешностью измерения не более 1°С в диапазоне от 0°С до 45°С;

54

- вода, подаваемая с использованием централизованной или нецентрализованной системы водоснабжения, с отсутствием сплошной пленки нефтепродуктов, жиров, масел на поверхности.

Допускается применять другие средства измерений, метрологические характеристики которых позволяют определять контролируемые показатели с заданной погрешностью.

Требования к условиям измерений

-Измерения проводятся при температуре окружающего воздуха в пределах от 5°С до 40°С.

-Поверхность автомобильной дороги перед измерением должна быть сухой. При наличии на дорожном покрытии каких-либо загрязнений (песок, мелкий гравий, грунт и т.д.) необходимо сделать соответствующую отметку в протоколе измерений.

-Не допускается проведение измерений во время дождя или тумана.

Порядок выполнения измерений

При выполнении измерений в точке измерения необходимо выполнить следующие операции:

а) измерить температуру окружающего воздуха; б) установить прибор в точке измерения коэффициента сцепления;

в) зафиксировать груз прибора в верхнем положении; г) увлажнить дорожное покрытие водой по траектории движения имитаторов, из расчета от

0,15 до 0,25 л под каждый имитатор; д) сбросить груз на тяги прибора;

е) по измерительному кольцу на шкале прибора зафиксировать значение коэффициента сцепления;

ж) выполнить действия по перечислениям в)-е) не менее четырех раз. Схема проведения измерений представлена на рисунке 28.

На участке автомобильной дороги длиной не более 1 км следует последовательно выполнить измерения коэффициента сцепления не менее чем в пяти точках, расположенных через примерно равное расстояние.

Рисунок 28 - Схема проведения испытаний по измерению коэффициента сцепления прибором ППК-МАДИ-ВНИИБД

1 - положение груза до проведения испытаний; 1' - положение груза после проведения испытаний; 2 - положение имитаторов до проведения испытаний; 2' - положение имитаторов после проведения испытаний;

3 - измерительное кольцо; 4 - шкала прибора; 5 - увлажненное дорожное покрытие

Оформление результатов измерений

Результаты измерений оформляют в виде протокола, который должен содержать:

-наименование организации, проводившей измерения;

-вид покрытия;

-наименование автомобильной дороги;

-индекс автомобильной дороги;

-номер автомобильной дороги;

-привязку к километражу;

-номер полосы движения;

55

-дату и время проведения измерений;

-температуру воздуха в момент проведения измерений;

-значение коэффициента сцепления;

-состояние дорожного покрытия;

-ссылку на настоящий стандарт.

Результаты измерения фактического показателя коэффициента сцепления

Таблица 24

2.8 Измерение продольной ровности дорожного покрытия.

2.8.1 Термины и определения Рейка: - Приспособление в виде жесткого прямолинейного стержня, прикладываемого к

поверхности основания (покрытия) дороги (аэродрома) в целях выявления просветов между стержнем и поверхностью.

просвет под рейкой: - Зазор между нижней гранью рейки и поверхностью основания (покрытия) дороги (аэродрома).

Клиновой промерник: - Приспособление в виде клина, на одной из граней которого нанесены деления для определения значения просвета под рейкой.

Отметка относительная: - Величина отсчета по нивелирной рейке, приведенная к единому высотному уровню и взятая по отношению к нему с положительным знаком.

Продольная ровность: - Продольный микропрофиль поверхности оснований и покрытий, содержащий волны неровностей в диапазоне 0,5-60 м на полосе наката на дороге и 0,5-100 м на взлетно-посадочной полосе аэродрома.

Полоса наката: - Часть полосы движения на поверхности проезжей части дороги, подвергающаяся наиболее частому воздействию колес транспортных средств.

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

Ряд покрытия аэродрома: - Одна из продольных полос аэродромного покрытия. Волна неровностей: - Неровность, характеризуемая длиной волны и амплитудой. Полосовой фильтр: - Фильтр, пропускающий заданный диапазон частот.

Пространственная частота неровностей: - Величина, обратная длине волны неровностей.

Амплитудно-частотная характеристика устройства; АЧХ: - Соотношение между амплитудой сигнала на выходе устройства и его входе для различных частот входного сигнала.

Спектральная плотность мощности; СПМ: - Предел отношения среднеквадратичного значения сигнала в полосе частот к ширине этой полосы при стремлении последней к нулю.

Спектральная плотность мощности смещения: - Спектральная плотность мощности изменения величин ординат микропрофиля.

Профилометр: - Измерительный прибор для регистрации микропрофиля поверхности.

56

При оценке продольной ровности дорожного покрытия выполняют сплошные или выборочные измерения в соответствии с ГОСТ Р 56925–2016 или ГОСТ 33101-2014.

Сплошные измерения производят при обследовании участков дорог протяженностью более 1 км, выборочные – менее 1 км.

Методы контроля ровности покрытий автомобильных дорог, основанные на следующих подходах:

1-й подход - измерение рейкой длиной три метра с клиновым промерником, предусматривающее измерение величины просвета под рейкой;

2-й подход - измерение нивелиром и нивелирной рейкой, предусматривающее вычисление модуля разности вертикальных отметок поверхности с шагом 5, 10 и 20 м;

3-й подход - измерение с применением автомобильной установки ПКРС-2 или другими приборами, показания которых приведены к показаниям ПКРС, предусматривающее определение интенсивности (уровня) вертикальных колебаний прицепного прибора относительно подрессоренного кузова, выражаемое в виде суммарного перемещения неподрессоренной массы, относительно подрессоренной на 1 км дороги (см/км).

2.8.2Измерения рейкой с клиновым промерником

Требования к рейке и клиновому промернику

Длина рейки должна быть (3000±2) мм. Прогиб рейки от собственной массы в середине пролета длиной 2900 мм не должен превышать 0,4 мм. Ширина опорной грани рейки должна быть

(50±2) мм.

Отклонение опорной грани рейки от плоскостности не должно превышать 0,2 мм; допускается вместо отклонения от плоскостности измерять отклонение от прямолинейности продольного профиля поверхности опорной грани рейки, которое не должно превышать 0,2 мм.

Отклонение боковой грани рейки от прямолинейности не должно превышать 10 мм на всей длине рейки.

На боковых гранях рейки должно быть пять меток, указывающих места измерений просветов под рейкой; шаг меток (500±2) мм; расстояние от крайних меток до торцов рейки (500±2) мм.

Клиновой промерник должен иметь две плоские грани шириной (50±0,5) мм; угол между поверхностями граней должен быть в пределах 5°45'±5'.

Одна из граней клинового промерника должна иметь поперечные риски; шаг рисок (10±0,1) мм; риски должны иметь цифровые обозначения от 1 до 15.

Рейка и клиновой промерник должны быть аттестованы в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.568.

Подготовка к измерениям

Длину участка измерений следует принимать в пределах 300-400 м. Суммарная длина участков измерений должна составлять не менее 10% длины контролируемого покрытия (основания) в однорядном исчислении. Поверхность участка измерений должна быть чистой.

Проведение измерений

Измерение на дорогах и улицах следует проводить, прикладывая рейку к поверхности основания (покрытия) на расстоянии 0,5-1,0 м от края полосы движения, а на аэродромах - по оси ряда (полосы).

Примечание - При многополосной проезжей части дороги рейку следует прикладывать на расстоянии 0,5-1,0 м от границы каждой полосы движения.

При каждом приложении рейки следует измерять значения просветов под рейкой в пяти местах, соответствующих меткам на боковых гранях рейки.

57

Измерение следует осуществлять непрерывно по всей длине выбранного участка. При каждом следующем приложении рейки ее начало должно совпадать с концом рейки в ее предыдущем приложении.

2.8.3 Измерение вертикальных отметок нивелиром и нивелирной рейкой

Требования к нивелиру и нивелирной рейке

Нивелир и рейка должны быть технически исправны, поверены и отвечать требованиям ГОСТ 10528.

Рейка должна быть соединена сферическим шарниром с опорной пятой диаметром 100 мм, имеющей резиновую прокладку для имитации сглаживания шероховатости поверхности дорожного покрытия шиной колеса автомобиля. Значение статического прогиба резиновой прокладки под собственным весом рейки с пятой должно находиться в диапазоне от 0,5 до 1,5 мм.

Подготовка к измерениям.

Длина участка измерений должна быть не менее 400 м.

Места установки рейки в продольном направлении должны быть обозначены метками. Метки на поверхности дорожного покрытия следует наносить с внешней стороны границы

коридора измерений с шагом не менее 2 м. Места установки рейки в промежуточных точках с шагом 0,25 и 0,125 м допускается определять по рулетке без нанесения меток на поверхность дорожного покрытия. При необходимости места установки нивелирной рейки могут быть размечены с шагом 0,25 и 0,125 м. Схема разметки коридора измерений представлена на рисунке

29.

Примечание - Требования к измерительной рулетке - по ГОСТ 7502.

Рисунок 29 - Схема разметки коридора измерений при нивелировании тестового участка

1 - граница коридора измерений; 2 - маркированные отметки на границах коридора с шагом 2 м; 3 - линия установки центра пяты нивелирной рейки; 4 - рулетка для определения мест установки рейки с

шагом 0,25 м; 5 - нивелирная рейка с пятой диаметром 100 мм

Проведение измерений

Нивелирование тестовых участков следует выполнять по правой полосе наката с шагом отметок 0,25 м. На каждом из тестовых участков нивелирование отрезка длиной 50 м, начинающегося с отметки 100 м, следует выполнять с шагом 0,125 м.

Нивелирование выполняется в коридоре измерений шириной 0,4 м, расположенном в правой полосе наката. Границы коридора измерений следует размечать двумя продольными тонкими линиями.

Нивелирование следует проводить по центру коридора измерений в прямом и обратном направлениях. Места установки рейки в поперечном сечении допускается определять с помощью рулетки.

При нивелировании отсчеты отметок по рейке должны быть выполнены с точностью 0,1 мм. Массив данных профиля по результатам нивелирования следует формировать путем

осреднения двух значений вертикальных отметок, полученных при измерении в прямом и обратном направлениях.

58

2.8.4 Измерения с применением автомобильной установки ПКРС

Требования к автомобильной установке

Автомобильная установка ПКРС состоит из автомобиля, прицепного одноколесного прибора, оборудованного датчиком ровности, и установленного в автомобиле пульта управления.

Основные параметры прицепного прибора:

-размеры шины (ГОСТ 4754), дюймы - 6,45-13;

-тип протектора - гладкий;

-давление воздуха в шине, МПа - 0,17±0,02;

-нагрузка на колесо, кН - 3±0,03;

-максимальное радиальное биение шины, мм - 2±0,2;

-максимальный статический дисбаланс колеса, г/см - 50±5. Параметры, относящиеся к измерению ровности:

-измеряемая величина (показатель ровности) - интенсивность (уровень) вертикальных колебаний прицепного прибора относительно подрессоренного кузова, выражаемая в виде суммарного сжатия подвески на 1 км дороги (см/км);

-скорость движения при измерении ровности, км/ч - 50;

-собственная частота свободных колебаний кузова прицепного прибора, Гц - 0,8±0,1.

Подготовка к измерениям

Каждая установка подлежит государственному метрологическому контролю и надзору в

порядке, установленном законодательством государства.

Перед началом сезона проведения измерений следует выполнять в соответствии с инструкцией по эксплуатации и обслуживанию установки следующие работы:

-проверка механической части прицепного прибора - надежность крепления прицепного прибора, затяжка крепежных деталей, трение и демпфирование в подвеске, исправность привода датчика ровности (тахогенератора);

-проверка и юстировка спидометра автомобиля;

-балансировка колес, проверка радиального биения шины.

Требования к участкам для проведения измерений. Проведение измерений

Каждая полоса перед проведением измерений должна быть очищена от щебня, песка и посторонних предметов.

При проведении измерений необходимо в процессе проезда выдерживать заданную скорость с точностью ±2 км/ч.

2.8.5 Измерения с применением дорожных профилометров (ДП)

Устройство профилометра

Профилометр представляет собой автомобиль, на котором размещены необходимые датчики и компьютер, обеспечивающие измерение и регистрацию высотных отметок поверхности движения в полосе длин волн неровностей 0,5-60 м для автомобильных дорог и 0,5-100 м для аэродромов.

Для профилометров, использующих инерционную базу отсчета, ось датчика, измеряющего расстояние между датчиком ускорения и поверхностью покрытия, должна быть перпендикулярна поверхности покрытия и находиться на одной линии с чувствительной осью акселерометра.

Требования к профилометрам

Примечание – 1) - для автомобильных дорог; 2) - для аэродромов, 3) - для автомобильных дорог и аэродромов.

59

Точность измерения расстояния должна быть ≤0,1%. Диапазон измерения датчиком ускорения должен быть до ±1,0g. Компьютер и система не должны добавлять шум, превышающий 10%, к разрешающей способности датчика вертикальных измерений, приведенных в таблице 25.

Профилометры подлежат государственному метрологическому контролю и надзору в порядке, установленном законодательством государства.

Подготовка к измерениям. Проведение измерений

Перед проведением измерений следует включить аппаратуру и провести проверку ее работоспособности.

Поверхность контролируемого участка должна быть очищена от грязи, песка, щебня и посторонних предметов. Покрытие должно быть сухое. Измерения необходимо проводить при положительной температуре.

За 150 м до начала контролируемого участка ДП должен набрать рабочую скорость и необходимо включить режим измерения. В процессе измерений скорость необходимо поддерживать постоянной. При этом допускается изменение скорости с ускорением ≤0,15g.

Измерения ДП проводят непрерывно по всей длине участка дороги по полосам наката на расстоянии 0,5-1 м от края полосы движения (на аэродроме по центру ряда).

2.8.6Определение международного показателя IRI (International Roughness Index)

Показатель ровности IRI необходимо вычислять для участков протяженностью 100 м и 1 км (между километровыми столбами). Протяженность участков, для которых определяют показатель ровности IRI, может быть изменена техническим заданием на выполнение работ и указана прямо или со ссылкой на нормативный документ. В техническом задании должен быть указан порядок измерения продольной ровности на развязках.

Расчет показателя IRI производится путем моделирования проезда автомобиля с заданными параметрами по поверхности покрытия и подсчета суммарного перемещения неподрессоренной массы относительно подрессоренной. Показатель IRI определяется как отношение указанного вертикального перемещения к длине участка.

Подготовка исходного микропрофиля

Расчет показателя IRI производится на основе продольного микропрофиля с шагом высотных отметок 0,125 м.

Фильтрация микропрофиля не производится.

Для исключения влияния неопределенности начальных условий необходимо проводить предварительное моделирование на специально сформированном отрезке длиной 50 м. Указанный участок следует формировать как зеркальное отражение первых 50 м анализируемого микропрофиля.

Модель автомобиля для расчета показателя IRI представляет собой систему, состоящую из следующих элементов:

-колеса с заданной жесткостью шины;

-неподрессоренной массы;

-подрессоренной массы;

-упругого элемента подвески (пружины или рессоры) с заданной жесткостью;

-гасящего элемента (амортизатора) с заданным коэффициентом вязкого трения. Модель автомобиля для расчета показателя IRI представлена на рисунке 30.