Контрольные вопросы

1. Согласно СНиПам в зависимости от чего назначаются основные размеры элементов поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог?

2. Принцип расчета ширины полосы движения.

3. Понятие об односкатном и двускатном поперечном профиле автомобильных дорог. В зависимости от чего, согласно СниПам, назначаются значения поперечных уклонов проезжей части автомобильных дорог?

4. Особенности устройства проезжей части на горизонтальных кривых.

5. Предназначение обочин автомобильных дорог.

6. Какие причины вызывают увеличение расстояния от внешней грани следа колеса до края проезжей части?

7. Эффективность использования ширины проезжей части в течение года.

8. Влияет ли состояние обочин на использование ширины проезжей части?

Лабораторная работа №5 Измерение шероховатости поверхности покрытия по способу песчаного пятна

Шероховатость поверхности проезжей части – один из важнейших транспортно-эксплуатационных показателей дороги, обуславливающий надежность контакта шины автомобиля с покрытием. Характеристикой надежности контакта автомобильной шины с дорожным покрытием служит величина сопротивления скольжению шины по поверхности проезжей части, оцениваемая определенным значением коэффициента сцепления. Основным условием увеличения коэффициента сцепления шины с мокрым покрытием и предотвращения образования во время дождя водяной прослойки является создание шероховатой поверхности. Шероховатость обеспечивают частицы минерального материала, равномерно распределенного по поверхности покрытия. Шероховатость создается за счет выступов и впадин, образуемых минеральными материалами (входящими в смесь, из которой устраивают покрытие, или специально распределяемыми по поверхности), а также за счет собственной шероховатости зерен минерального материала. Шероховатость, создаваемую минеральным материалом, называют макрошероховатостью. Собственную шероховатость зерен материала называют микрошероховатостью. Макрошероховатость оценивают по средней высоте выступов материала над поверхностью покрытия.

По макрошероховатости поверхности дорожные покрытия разделяются:

на гладкие, со средней высотой выступов не более 0,3 мм;

мелкошероховатые (типа наждачной бумаги), со средней высотой выступов от 0,3 до 1 мм ;

среднешероховатые, со средней высотой выступов 1-2 мм;

крупношероховатые, со средней высотой выступов более 2 мм.

Начальную макрошероховатость покрытия (т.е. шероховатость в момент окончания устройства покрытия) назначают в зависимости от условий движения по степени опасности, категории дороги и климатического района в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Условия движения	Начальная макрошероховатость покрытия, мм не менее
	для дорог I и П категорий в зависимости от дорожно-климатических зон		для дорог Ш к IV категорий в зависимости от дорожно-климатических зон
	I и П	П,Ш и IV	I и П	П,Ш и IV
Легкие	1.5	1,5	1,0	1,0
Затрудненные	2,0	2,0	1,5	1,5
Опасные	2,5	3,5	2,0	2,5

Примечания: 1. Наибольшая макрошероховатость покрытия не должна превышать 7 мм. 2. При создании шероховатой поверхности путем поверхностной обработки на асфальтобетонных и усовершенствованных облегченных покрытиях начальная макрошероховатость должна быть: на дорогах I и II категорий во II, III и IV климатических зонах – 5-6 мм, на дорогах III и IV категорий – 3,5-4 мм.

Допускаемую макрошероховатость покрытия в процессе эксплуатации устанавливают (в зависимости от минимально допустимых значений коэффициента сцепления) по табл. 2.

Таблица 2

Минимально допустимые значения	Скорость движения, км/ч
	60		80
Коэффициент сцепления на мокром покрытии	0,35-0,40	0,45	0,26	0,28	0,30
Макрошероховатость дорожной поверхности, мм	0,4	0,8	1,0	1,5	2,0

Для безопасного движения на участках дорог с большими уклонами средняя глубина шероховатости должна быть не менее значений, приведенных в табл.3.

Таблица 3

Уклон, о/оо	40	50	60	70	80
Средняя глубина шероховатости, мм	3,5	4	4,5	5	5

Для оценки степени шероховатости и величины коэффициента сцепления разработано большое количество методов, применение того или иного из которых, в основном, определяется наличием необходимого оборудования или стремлением получить данные той или иной степени точности (песчаного пятна, пластического цилиндра, отпечатков стереофотографии, механической записи, оптическим, ультразвуковым и др.).

Наиболее простым способом оценки шероховатости, не требующим специального оборудования, является способ песчаного пятна.

При измерениях (оценке) шероховатости дорожного покрытия по способу песчаного пятна выполняют не менее трех измерений на каждой полосе наката, на участке между полосами наката и на оси проезжей части. Если измеренные на каждом из участков диаметры (или стороны прямоугольника) песчаного пятна отличаются больше чем на 15%, измерения повторяют. Действительную величину диаметра (или стороны прямоугольника), следовательно и среднюю высоту уступов, определяют как среднюю арифметическую величину из выполненных измерений.

Для измерения применяют: сухой песок, просеянный через сито с диаметром частиц менее 0,3 мм (необходимый объем песка на гладких и мелкошероховатых покрытиях – 250 см³, на средне- и крупношероховатых – 500 см³); плоский диск или прямоугольник.

Ход работы. 1. Песок горкой высыпают на покрытие и распределяют плоским диском по поверхности пятном в виде круга или прямоугольника до тех пор, пока диск, разравнивающий песок, не начнет касаться выступов шероховатости и весь песок заполнит впадины.

2. Измеряют диаметр круга или размеры прямоугольника, получившегося в результате распределения песка. Измеряют не менее четырех диаметров круга и по четыре-шесть размеров сторон прямоугольника. Из этих значений вычисляют среднее арифметическое. Результаты измерений и дальнейших расчетов заносят таблицу 4.

Последовательность обработки результатов опытов:

1. Вычисляют площадь круга или прямоугольника.

2. Вычисляют среднюю высоту выступов шероховатости по формуле

,

где - средняя высота выступов шероховатости, мм;

- объем песка, использованного для измерения;

- площадь получившегося песчаного пятна.

3. В каждом месте измерений делают не менее трех пятен.

4. Высоту выступов шероховатости определяют по среднему арифметическому из всех значений.

5. Делают выводы о типе поверхности покрытий по макрошероховатости в период эксплуатации.

Таблица 4

№ п/п	Параметры	Измерения и расчеты
		1-е пятно						2-е пятно					3-е пятно
		1	2	3	4	сред. знач.	1		2	3	4	сред. знач.		1	2	3	4	сред. знач.
1	Размеры пятна, мм диаметры круга стороны прямоугольника
2	Площадь, см2 круга прямоугольника
3	Высота выступа шероховат., мм

Если вычисленная средняя глубина шероховатости на участках дорог с продольными уклонами до 30 о/оо на покрытиях с применением органических вяжущих материалов оставляет менее 0,7 мм, то шероховатость считается неудовлетворительной; при средней глубине шероховатости соответственно от 0,7 до 1,5 мм – удовлетворительной; от 1,5 до 2,0 мм – хорошей; при средней глубине более 2,0 мм – очень хорошей.