Глава 2. Определение динамики изменения транспортно эксплутационных показателей в процессе службы дороги.
2.1. Износ покрытия.
На износ покрытий наибольшее влияние оказывают движущиеся автомобили. Под нагрузкой шина деформируется, в зоне контакта с покрытием сжимается, а вне контакта расширяется. Наибольший износ возникает при торможении автомобиля. Износ от грузовых автомобилей больше в 2 раза больше в сравнении с легковыми. Чем больше прочность, тем меньше и равномернее износ покрытия по ширине. На покрытие из малопрочных материалов интенсивность износа значительно выше, чаще образуются колеи и выбоины. Износ покрытия является одним из основных видов разрушения происходящих непрерывно в течение всего года под воздействием движения автомобилей и природных факторов по всей ширине проезжей части. Уменьшение макрошероховатости под действием автомобилей происходит в два этапа. На первом этапе сразу после окончания строительства шероховатость покрытия уменьшается за счет погружения щебня в нижележащий слой покрытия. Размер этого погружения зависит от интенсивности и состава движения, крупности щебня и твердости покрытия, которую оценивают глубиной погружения иглы твердомера; асфальтобетонные покрытия могут быть очень твердые – 0 – 2 мм, твердые – 2 – 5 мм, нормальные – 5 – 8 мм, мягкие – 8 – 12 мм, очень мягкие – 12 – 18 мм. Цементобетонные покрытия обладают абсолютной твердостью. Среднее значение уменьшения толщины покрытий в год вследствие износа можно определить по формуле проф. М.Б.Корсунского:
или
Износ покрытия за Т лет с учетом изменения состава и интенсивности потока в перспективе по геометрической прогрессии
где, а - параметр, зависящий в основном от погодоустойчивости покрытия и климатических условий, (а=0,4–0,6 мм/год для асфальтобетонного покрытия, согласно [1] стр. 74, табл. 3.19);
b – показатель зависящий от качества ( в основном прочности ) материала покрытия, степени увлажнения, состава и скорости движения, (в=0,25–0,55 мм/млн.т.брутто для асфальтобетонного покрытия согласно [1] стр. 74, табл. 3.19) ;
B – грузонапряженность движения, млн. т брутто в год;
N – среднесуточная интенсивность движения, авт./сут
N1 – среднесуточная интенсивность движения в год сдачи дороги в эксплуатацию , авт./сут;
K =1,05 – 1,07 коэффициент, учитывающий изменение состава потока;
q – показатель ежегодного роста интенсивности движения (q=1,021)
Т – период в годах за который определяется износ, годы.
Срок износа покрытия является сроком службы покрытия и определяется межремонтный период для ремонта и восстановления износа покрытия (средний ремонт)
Срок износа покрытия определяется количеством лет, за которое износ превышает допустимую величину (h0) Степень изношенности покрытия определяется коэффициентом изношенности:
где, h0 – нормативный износ покрытия ([1] стр.74, табл.3.19 для асфальтобетонного покрытия h0=10 мм.)
Если Кизн>1 требуется восстановление слоя износа за счет ремонта покрытия.
Межремонтный период для слоя износа покрытия определяется графоаналитическим способом. С этой целью определяется суммарный износ на 1, 2, 3, 4, 5 и так далее годы эксплуатации до превышения допустимой величины износа h0.
Таблица 2.1.
Определение суммарного износа.
|
T |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
|
Nt |
1768,17 |
1706,20 |
1646,39 |
1588,69 |
1533,00 |
1479,27 |
1427,42 |
1377,39 |
|
ht |
1,88 |
3,19 |
4,50 |
5,79 |
7,07 |
8,34 |
9,60 |
10,86 |
|
Kизн |
0,19 |
0,32 |
0,45 |
0,58 |
0,71 |
0,83 |
0,96 |
1,09 |
На основании таблицы строят графики зависимости H(t) и K износа от T:
Период среднего ремонта Т=14 лет и 8 месяцев.
Найденная таким образом величина Тср.рем., является межремонтным сроком восстановления слоя износа или средним ремонтом.