, (5.5)
где = 1; 2; 3.....t. Например, в первый год после полевых испытаний () (см. формулу 5.2).
5.2.6. Ограничение фактического движения автомобилей осуществляют подбором по формуле (5.4), исключая из состава движения различные транспортные средства. Расчеты прекращаются, когда . Следует отметить, что задача в принципе не имеет однозначного решения, поскольку в зависимости от конкретных условий на дороге возможно ограничивать движение различных грузовых автомобилей. С целью получения наибольшего эффекта рекомендуется прежде всего исключать из состава движения на дороге тяжелые транспортные средства, оказывающие наиболее разрушающее действие на дорожную одежду.
Пример. Рассчитываем состав движения, необходимый на дороге в первый год полевых испытаний дорожных одежд капитального типа.
Имеем фактическую интенсивность движения транспортного потока на полосу в год полевых испытаний N = 3500 авт./сут.
В составе движения 20% автомобилей типа МАЗ-500, 30% - типа ЗИЛ-130 и 20% - типа ГАЗ-53. Остальные - легковые автомобили.
Допускаемая интенсивность движения расчетных нагрузок в первый год после полевых испытаний (рассчитывается по формуле 5.2) = 900 авт./сут; q = 1,1. Коэффициенты приведения (см. прил.5): = 1; = 0,23; = 0,02.
Рассчитываем фактическую приведенную интенсивность движения в первый год после полевых испытаний по формуле (5.4):
авт./сут.
т.е. авт./сут.
Уберем из состава движения автомобили МАЗ-500, тогда:
.
Следовательно, на дороге целесообразно ограничить только часть автомобилей МАЗ-500.
Расчеты показывают, что для обеспечения равенства достаточно в составе движения оставить 16% автомобилей МАЗ-500. Для определения начала ограничения движения осуществляют испытания одежд на контрольных точках соответствующего участка дороги в соответствии с п.2.4.9. Ограничение движения осуществляют в момент, когда (значение величины определяют по формуле 3.4). Ограничение движения снимают, когда .
5.3. Особый случай улучшения состояния дорожных конструкций
5.3.1. Возможны случаи, когда по тем или иным причинам не удается усилить дорожную конструкцию в год проведения ее испытаний. В таких случаях значения фактических модулей упругости дорожной конструкции, полученных в результате испытаний, должны быть пересчитаны с учетом их снижения в процессе службы дороги до момента работ по усилению.
5.3.2. В соответствии с разделом 5.2 на участках с недостаточной прочностью дорожных конструкций в случае возникновения задержек с проведением работ по усилению конструкций должно быть предусмотрено ограничение движения транспортных средств из условия обеспечения необходимой работоспособности конструкций в пределах расчетного срока службы.
В этих условиях фактический модуль упругости конструкций в рассматриваемый год после проведения полевых испытаний определяют с помощью формул (4.1) и (4.2) при замене на , на и, принимая при , где - текущее время после полевых испытаний.
Если года, то требуется либо немедленное усиление конструкций, либо полное запрещение движения грузовых автомобилей в расчетные, неблагоприятные по условиям увлажнения периоды года.
5.3.3. Требуемый модуль упругости конструкции для данного случая находят в соответствии с разделом 4, используя вместо интенсивности величину , определяемую по формуле (5.4) в зависимости от рассматриваемого времени .
5.3.4. Полученные значения и используют для расчета слоев усиления. Расчет проводят в соответствии с рекомендациями раздела 5.1.
Приложение 1
Определение нагрузки на колесо автомобиля
Определение нагрузки на колесо автомобиля производят переносными гидравлическими весами модели КП-205, представляющими собой прибор, состоящий из корпуса (рис.1) с вмонтированным в него манометром, фиксирующим величины нагрузки, и поршнем, воспринимающим нагрузку от колеса автомобиля. Нагрузка на поршень передается через шарнирно опирающуюся на него грузовую площадку.
Для измерения нагрузки весы устанавливают таким образом, чтобы грузовая площадка касалась покрытия непосредственно у внешнего пневматика заднего колеса автомобиля (см. рис.1). По команде автомобиль медленно наезжает на грузовую площадку весов и по манометру определяют величину нагрузки.
Взвешивание можно производить как на специально подготовленной площадке, так и на любой другой достаточно ровной площадке с твердым покрытием (рис.2). Во избежание ошибок, связанных с перекосом автомобиля, целесообразно устанавливать гидравлические весы в специально подготовленные углубления в площадке (см. рис.2, а) или предусматривать специальные подкладки (например, деревянные бруски высотой, равной высоте весов, и шириной, достаточной для размещения одной пневматической шины заднего колеса) под остальные колеса автомобиля (см. рис.2, б).
Приложение 2
Приборы и оборудование для испытания дорожных одежд нагрузкой
1. Длиннобазовый рычажный прогибомер модели КП-204
Прогибомер модели КП-204 (рис.1) имеет составной рычаг, за счет шарикоподшипников легко вращающийся на оси, закрепленной в корпусе опоры (5). Рычаг представляет собой пространственную трубчатую ферму (7) переменной высоты с треугольным поперечным сечением. Соотношение длин грузового (8) и измерительного (4) плеч рычага 2:1. Длина грузового плеча 2,5 м. Конец грузового плеча рычага снабжен щупом (10), который с помощью шарового шарнира соединен с подпятником (12). Щуп крепится к рычагу зажимным винтом (11). Конец измерительного плеча снабжен кронштейном (2) для крепления индикатора (3). Для избежания погрешностей при измерении прогибов дорожной конструкции, связанных с неравномерным нагреванием фермы рычага в солнечную погоду, все элементы фермы покрыты теплоизоляционным материалом.
В транспортном положении рычаг расчленен на две части. Последовательность приведения прогибомера в рабочее положение и порядок работы с ним следующие.
1. Соединяют составные части рычага и стягивают их болтами (6).
2. Вставляют щуп в отверстие на конце грузового плеча рычага и затягивают винт.
3. Закрепляют индикатор на кронштейне.
4. Поднимают прибор за верхнюю трубу фермы рычага и, придерживая его в горизонтальном положении, перемещают так, чтобы щуп с подпятником разместился между скатами заднего сдвоенного колеса (9) автомобиля точно под центром задней оси автомобиля.
5. Устанавливают клиновидную опорную подкладку (1) на покрытие таким образом, чтобы ее наклонная поверхность вошла в контакт с концом стержня индикатора.
6. Выдерживают автомобиль на точке до тех пор, пока отсчет по индикатору не изменится за 10 с более чем на 0,005 мм и записывают его в журнал измерений (таблицы 1 и 2).
Таблица 1
Журнал линейных испытаний дорожной конструкции (образец заполнения)
Наименование дороги__________________________ Нагрузка на
заднюю ось________________ 100 кН
Автомобиль________________________МАЗ-500
┌──────────┬──────────┬──────────────┬───────────────┬─────────────┬───────────────────┐
│ Место │ Дата │ Состояние │ Отсчеты по │ Прогиб, │ Величина прогиба, │
│испытания │испытаний │ покрытия у │ индикатору │ l_i, мм │ приведенного к │
│ (км + м) │ и время │ точки ├───────┬───────┤ │сопоставимому виду,│
│ │ суток │ испытания │ i │ i_0 │ │ l_пp_i=K_изм_i x │
│ │ │ │ │ │ │ l_i, мм │
├──────────┼──────────┼──────────────┼───────┼───────┼─────────────┼───────────────────┤
│ │14.04.87 │ │ │ │ │ │
├──────────┼──────────┼──────────────┼───────┼───────┼─────────────┼───────────────────┤
│ 110+000 │10.15 │Трещин нет │ 283 │ 341 │ 1,16 │1,16 х 1,12 = 1,30 │
├──────────┼──────────┼──────────────┼───────┼───────┼─────────────┼───────────────────┤
│ 110+050 │10.23 │То же │ 239 │ 275 │ 0,72 │0,72 х 1,12 = 0,81 │
├──────────┼──────────┼──────────────┼───────┼───────┼─────────────┼───────────────────┤
│ 110+100 │10.27 │Редкие трещины│ 301 │ 386 │ 1,70 │1,70 х 1,12 = 1,90 │
├──────────┼──────────┼──────────────┼───────┼───────┼─────────────┼───────────────────┤
│ │15.04.87 │ │ │ │ │ │
├──────────┼──────────┼──────────────┼───────┼───────┼─────────────┼───────────────────┤
│ 114+050 │10.03 │То же │ 233 │ 269 │ 0,72 │0,72 х 1,20 = 0,86 │
└──────────┴──────────┴──────────────┴───────┴───────┴─────────────┴───────────────────┘
──────────────────────────────
Примечание. - коэффициент изменения прогиба во времени.
Таблица 2
Журнал испытания дорожной конструкции на контрольных точках
(образец заполнения)
Наименование дороги __________________________________ Нагрузка на заднюю
ось................100 кН