Державна служба автомобільних доріг України Укравтодор) Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П.Шульгіна (ДерждорНДІ) Харківський національний автомобільно-дорожній університет (ХНАДУ) РЕКОМЕНДОВАНО Науково-технічною радою Державної служби автомобільних доріг України (Укравтодор) Протокол від „____”_____________2008р. №__________________ РЕКОМЕНДОВАНО Науково-технічною радою ДерждорНДІ Протокол від „04” 11 2008р. №_5_________________ МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ З ОЦІНКИ КОЛІЄУТВОРЕННЯ В АСФАЛЬТОБЕТОНІ МР В.2.3-218-03450778/02071168-723:2008 ПОГОДЖЕНО
РОЗРОБЛЕНО
Начальник Управління
Директор ДерждорНДІ
науково-технічної політики
П.М.Коваль
Укравтодору
______________ 2008 р. С.І.Андрєєв
Старший науковий співробітник
__________________ 2008 р.
ДерждорНДІ О.В.Даценко
ПОГОДЖЕНО
______________ 2008 р.
Начальник відділу стандартизації
Завідувач кафедри будівництва і
і метрології УДВТП
експлуатації автомобільних доріг
„Укрдортехнологія”
ХНАДУ О.В.Мозговий
______________ 2008 р.
В.К.Жданюк ______________ 2008 р. Завідувач відділу стандартизації, сертифікації та якості Н.І.Ростовська ______________ 2008 р.
Київ, Харків
2008
Вступ До методичних рекомендацій щодо оцінки колієутворення в асфальтобетоні входять основні положення, що застосовуються для проведення інструментального вимірювання поперечного профілю дорожнього покриття обладнанням І або ІІ класу згідно з Р В.2.3-218-02071168-385, а також оцінки стійкості асфальтобетонів до накопичення пластичних деформацій у вигляді колії на етапі проектування їх складу за допомогою різних методів. При розробці рекомендацій використаний світовий та вітчизняний досвід, результати експериментальних досліджень проведених ДерждорНДІ спільно з кафедрою будівництва та експлуатації автомобільних доріг ХНАДУ. В розробці рекомендацій брали участь: докт.техн.наук Жданюк В.К. керівник розробки (ХНАДУ), канд.техн.наук Даценко В.М. (Дор’якість), канд.техн.наук КовальП.М. (ДерждорНДІ), ст.наук.спів. Даценко О.В. (ДерждорНДІ), Ростовська Н.І. (ДерждорНДІ), доц.ЧугуєнкоС.А. (ХНАДУ), наук. спів. Воловик О.О. (ХНАДУ), наук. спів. КостінД.Ю. (ХНАДУ) 1 сфера застосування 1.1 Ці методичні рекомендації (далі - рекомендації) поширюються на методи оцінки стійкості асфальтобетонів та щебенево-мастикових асфальтобетонів, що виготовляються згідно з ДСТУ Б В.2.7-119 та ДСТУБВ.2.7-127, до утворення колії за підвищених температур навколишнього середовища від 25 °С і вище. 1.2 Рекомендації призначені для інженерно-технічних працівників дорожньо-будівельних та дорожньо-експлуатаційних організацій, які займаються будівництвом та експлуатацією автомобільних доріг загального користування згідно з ДБН В 2.3-4. 2 Нормативні посилання У цих рекомендаціях є посилання на такі нормативні документи: ДБН В.2.3-4:2007
Споруди транспорту. Автомобільні дороги Частина І. Проектування. Частина ІІ. Будівництво
ДСТУ Б В.2.7-89-99 (ГОСТ 12801-98)
Будівельні матеріали. Матеріали на основі органічних в'яжучих для дорожнього і аеродромного будівництва. Методи випробувань
ДСТУ Б В.2.7-119-2003В.2.7-119- Будівельні матеріали. Суміші асфальтобетонні і 2003 асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови ДСТУ Б В.2.7-127:2006
Будівельні матеріали. Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон щебенево-мастикові. Технічні умови
СОУ 45.2-00018112-006:2005
Порядок огородження і організації дорожнього руху в місцях проведення дорожніх робіт з будівництва, реконструкції, ремонту та утримання автомобільних доріг
СОУ 45.2-00018112-020:2007
Асфальтобетон дорожній. Метод випробування на стійкість та накопичення залишкових деформацій
Р.В.2.3-218-02071168-385-2004
Рекомендації щодо оцінки рівності дорожніх покриттів у відповідності з міжнародним індексом рівності IRI.
НПАОП 63.21-1.01-96
Правила охорони праці при будівництві, ремонті та утриманні автомобільних доріг і на інших об’єктах дорожнього господарства
СОУ 45.2-00018112-006:2005
Інструкція по забезпеченню безпеки дорожнього руху в місцях проведення дорожніх робіт на автомобільних дорогах
3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ Нижче подано терміни, вжиті в рекомендаціях, та визначення позначених ними понять. 3.1 колія Викривлення поперечного профілю проїзної частини дорожнього одягу нежорсткого типу з утворенням вм’ятин та гребенів випирання вздовж смуг накату внаслідок нерівномірного зносу шару покриття і накопичення залишкових пластичних деформацій в асфальтобетонних шарах, а також залишкових деформацій в шарах дорожнього одягу і земляного полотна при багатократному русі коліс автотранспортних засобів 3.2 рейка Пристосування у виді жорсткого прямолінійного стержня, який прикладають до поверхні покриття дорожнього одягу автомобільної дороги з метою виявлення просвітів між стержнем і поверхнею 3.3 просвіт під рейкою Зазор між нижньою гранню рейки і поверхнею покриття дорожнього одягу автомобільної дороги 3.4 колієвимірювач Лабораторний прилад, за допомогою якого визначається глибина колії в асфальтобетоні від багаторазового проїзду колеса, при заданій температурі. 4 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ 4.1 У процесі експлуатації на поверхні асфальтобетонного покриття можливе утворення пластичних деформацій у вигляді колії. На кожній смузі руху утворюється дві колії: зовнішня, що розташована в смузі накату праворуч за напрямом руху, і внутрішня, що розташована в смузі накату ліворуч за напрямом руху. 4.2 Колія може утворитися в результаті інтенсивного руху великовагових транспортних засобів при високій температурі влітку за недостатньої зсувостійкості шарів сфальтобетонного покриття або основи, а також ґрунтів активної зони земляного полотна. На загальну величину колії можуть впливати стирання верхнього шару покриття в смузі накату, доущільнення шарів дорожнього одягу (з руйнуванням щебеню або без нього), викришування верхнього шару, пластичне деформування шарів дорожнього одягу. 4.3 Накопичення залишкових деформацій може відбуватись в одному або відразу в декількох шарах дорожньої конструкції. Верхній шар асфальтобетонного покриття розташований у зоні максимального впливу температури та сприймає найбільше навантаження від коліс транспортних засобів. Верхній асфальтобетонний шар покриття дорожнього одягу частіше за інші є причиною утворення колії. Кожен з нижчих шарів дорожнього одягу теж може бути причиною утворення колії. 4.4 Колія може бути утворена у вигляді вм’ятин по смугах накату з гребенями або без гребенів випирання. Повна глибина колії складається з висоти гребенів випирання та глибини вм’ятин.
4.5 Для оцінки глибини колії в асфальтобетонному покритті дорожнього одягу, з'ясування причин утворення колії та обґрунтування видів ремонту здійснюють польові обстеження ділянок доріг з колією. 5 ВИЗНАЧЕННЯ ГЛИБИНИ КОЛІЇ НА АСФАЛЬТОБЕТОННИХ ПОКРИТТЯХ ДОРІГ 5.1 Процес обстеження ділянок доріг з колією може бути розділений на три етапи: - підготовчий; - польові обстеження; - обробка матеріалів польових обстежень. 5.2 Підготовчі роботи включають комплектування бригади, підготовку і оснащення пересувної лабораторії устаткуванням і захисними засобами, збір інформації загального характеру про дорогу (вивчення проектних даних, паспорта дороги, результатів діагностики, оцінки стану дороги та інших технічних документів і матеріалів). 5.3 Польові обстеження ділянок з колією доцільно проводити наприкінці літа або початку осені, після спаду високих літніх температур. Всі види польових обстежень доріг відносяться до категорії небезпечних. Виконання робіт безпосередньо на дорозі необхідно здійснювати згідно з НПАОП 63.21-1.03-96 , СОУ45.2-00018112-006. 5.4 При польових обстеженнях ділянок доріг з колією визначають наступні параметри і характеристики: - склад та інтенсивність руху, - фактичну швидкість руху автомобілів на кожній смузі руху; геометричні параметри колії (глибина та ширина колії, висота та ширина гребенів випирання). 5.5 Вимір геометричних параметрів колії в польових умовах здійснюють згідно з Р В.2.3-21802071168-385 за допомогою триметрової рейки з клиновим промірником або нівеліром з нівелірною рейкою. 5.6 Геометричні параметри колії заміряють через кожні 10 м по довжині дороги. У кожному поперечнику з двома смугами руху одержують 12 відміток: кромки проїзної частини в кожному напрямку, середини проїзних частин в кожному напрямку, вісь дороги, дно кожної колії, гребені випирання на кожній колії. Висотні відмітки визначають для прив'язки колії до поздовжнього і поперечного профілів дороги та складання картограми ремонтних робіт (фрезерування або влаштування вирівнюючих шарів). В пікетажному журналі відзначають координати початку та кінця ділянки автомобільної дороги з колією. 5.7 Для визначення причини утворення колії в дорожньому одязі (пошук слабкого шару) обстеження здійснюють методом відбору проб. Проби відбирають шляхом вирізання вирубок прямокутної форми розміром 300 мм х 300 мм або висвердлюванням кернів діаметром 100 мм. Пробою вважають одну вирубку або два керни. Відбір проб необхідний також для оцінки можливості повторного використання матеріалів із шарів дорожнього одягу з колією. 5.8 місця відбору проб на одній смузі руху показані на рис. 1. місце відбору проби № 1 розташоване на дні зовнішньої колії (ближче до узбіччя) приблизно в середині зовнішньої колії. місце відбору проби № 2 віддалене від осі дороги або від лінії, що розділяє смуги руху, на (0,2)-(0,3) м. місце відбору проби № 3 розташоване на вершині гребеня випирання. Проба № 3 є додатковою і відбирається при наявності на покритті гребеня випирання. 5.9 В одному створі необхідно відібрати дві проби (2 вирубки або 4 керни). Максимальна відстань між створами відбору проб по довжині дороги не повинна перевищувати 500м. 5.10 Відібрані проби асфальтобетонів випробовують в 4 етапи:
• випробовують асфальтобетон з непорушеною структурою з кожного шару дорожнього одягу; • випробовують переформовані зразки асфальтобетону.
Рисунок 1 - Схема відбору проб 5.11 При випробуванні асфальтобетонів з непорушеною структурою визначають товщину шару, міцність зчеплення між шарами, середню щільність і водонасичення асфальтобетону в кернах. 5.12 При випробуванні переформованих зразків асфальтобетонів, виготовлених згідно з ДСТУ Б В.2.7-89 (ГОСТ 12801), визначають середню щільність, водонасичення, коефіцієнт ущільнення, границю міцності при стиску при 20 °С та 50 °С. 5.13 Обробку результатів польових обстежень та випробувань проводять у чотири стадії. На першій стадії проводять аналіз однорідності товщини кожного шару в межах одного створу в місцях відбору проб №1, 2 і 3. Шар, у якому відзначено розкид товщини в одному створі більше ніж на 20%, вважають нестабільним, і таким, що накопичив пластичні деформації. 5.14 На другій стадії проводять аналіз однорідності нестабільного шару по довжині ділянки. Для цього оцінюють однорідність товщини та властивостей в однойменних пробах по довжині ділянки. Однорідність властивостей в однойменних відмітках по довжині ділянки підтверджує виявлену нестабільність (п.5.13) або дозволяє судити про випадковість отриманого результату. 5.15 На третій стадії визначають можливі причини утворення колії (втрати стабільності) шляхом встановлення відповідності показників фізико-механічних властивостей асфальтобетонів в шарах дорожнього одягу вимогам ДСТУ Б В.2.7-119. 5.16 Завершальним етапом обстеження ділянок доріг з колією є складання висновку про можливості подальшої експлуатації дорожнього одягу, повторного використання матеріалів дефектних шарів та способи ліквідації колійності на покритті дорожнього одягу. 6 ОЦІНКА СТІЙКОСТІ АСФАЛЬТОБЕТОНІВ ДО УТВОРЕННЯ КОЛІЇ В ЛАБОРАТОРНИХ УМОВАХ
6.1 Оцінку стійкості асфальтобетонів до накопичення пластичних деформацій у вигляді колії на етапі проектування їх складу рекомендується здійснювати згідно з СОУ 45.2-00018112-020 та прСОУ 45.2-00018112-.:2008. 6.2 Для прогнозування стійкості асфальтобетонів до утворення колії необхідно використовувати такі характеристики їх зсувостійкості як коефіцієнт внутрішнього тертя та показник зчеплення, визначених згідно з ДСТУ Б В.2.7-89 (ГОСТ 12801). Чим більшою буде визначена величина коефіцієнта внутрішнього тертя та показника зчеплення на етапі проектування складу дрібнозернистого асфальтобетону з оптимальним вмістом бітуму, тим більшою буде стійкість асфальтобетонного покриття до накопичення пластичних деформацій у вигляді колії. Додаток А (довідковий) БІБЛІОГРАФІЯ 1 Пр СОУ 45.2-00018112-..:2008 Способи оцінки стійкості асфальтобетонних покриттів до утворення колії