Как контролировать толщину слоев

Автор А.М. Кулижников, д.т.н., Р.А. Еремин, к.т.н. (ФГБУ «РОСДОРНИИ»)

Асфальтобетон является самым дорогостоящим и одним из самых прочных материалов дорожной одежды. При этом незначительные изменения толщины его слоя оказывают существенное влияние как на прочность всей дорожной одежды, так и на ее стоимость.

Контролю толщины уложенного слоя асфальтобетона уделяется значительное внимание на всех стадиях строительства. Качественное его устройство позволяет су- щественно увеличить надежность дорожных одежд и снизить затра- ты на ремонтные работы. Однородность – это степень неизменчивости физико-механи- ческих свойств, геометрических размеров, параметров технологи- ческих процессов, условий экс- плуатации и производства работ [1]. Различают однородность кон- структивных слоев дорожной оде- жды по физико-механическим свойствам материалов (плотность, влажность, коэффициент уплотне- ния и так далее), по координатам (толщина, ширина и так далее), а также по времени. Толщина конструктивных слоев дорожной одежды является одним из наиболее значимых факторов оценки однородности, влияющих на транспортно-эксплуатационные характеристики автомобиль- ной дороги. Высокопроизводительные и неразрушающие георадарные методы, как никакие другие, по- зволяют оценить однородность конструктивных слоев дорожной одежды по толщине. Целью исследований является оценка асфальтобетонных слоев дорожной одежды по толщине на основе результатов георадарных обследований автомобильных до- рог. При выполнении работ реша- лись следующие задачи: – оценка эффективности при- менения георадарных работ для определения толщины слоев ас- фальтобетона и их однородности по толщине; – определение для выборочно- го контроля минимально необ- ходимой длины анализируемого участка автомобильной дороги и шаг определения толщины слоев асфальтобетона; – оценка однородности асфаль- тобетонных слоев по толщине по коэффициенту вариации; – определение требуемого ко- личества точек для достоверной оценки однородности по толщине; – сравнение полученной толщи- ны слоев асфальтобетона с требо- ваниями к толщине, приведенны- ми в проектной и нормативной документации. Согласно действующей норма- тивной документации, а именно п. 2.3. табл. А.1. приложения А СП 78.13330.2012 [2], толщина ас- фальтобетонного слоя покрытия и основания может иметь отклоне- ния от проектных значений ±10% не более чем для 10% результатов определений и не более чем ±5% для остальных. На сегодняш- ний день нормативная база СП 78.13330.2012 [2] распространяет- ся только на методы контроля ка- чества работ посредством отбора вырубок (кернов), из расчета не менее 3 вырубок на 3000 м2 по- крытия. Данный норматив пока- зывает, что при ширине проезжей части 7 м необходимо на участке автомобильной дороги длиной 400 м выполнить 3 вырубки, а на участке длиной 1000 м – целых 7,5 вырубок. Это очень много, так как, как правило, при заделке вырубок не удается достичь первоначаль- ного качества, а на месте вырубки в процессе эксплуатации будут на- блюдаться разрушения покрытия дорожной одежды. Согласно СТО 017 НОСТРОЙ 2.25.36-2013 (СТО 60452903 СО- ЮЗДОРСТРОЙ 2.1.1.3.3.3.01- 2013) [3] отбор контрольных проб производится из расчета 3 пробы с каждых 7000 м2 покрытия. По упо- мянутому документу количество вырубок уменьшается более чем в два раза, но, по нашему мнению, и это количество вырубок для оцен- ки толщины слоев можно снизить. Неразрушающий метод георади- олокации для оценки толщины слоев в упомянутых документах не прописан, оценка однородности слоев по толщине не предусматри- вается. Высокопроизводительными ге- орадиолокационными методами, как показал наш многолетний опыт, можно эффективно осуще- ствить непрерывный контроль толщины слоев. Еще в прошлом веке на террито- рии Российской Федерации изме- нение толщины конструктивных слоев дорожной одежды оценива- лось по коэффициенту вариации (Сv). Так, по результатам исследова- ний профессора В.А.Семенова [1], в 70–80-х годах прошлого столе- тия при обследовании более 4000 км автомобильных дорог 42 орга- низациями в 10 областях страны было установлено, что по толщине коэффициент вариации асфаль- тобетонных слоев минимальный – 0,17; средний – 0,28; максималь- ный – 0,65; для цементобетонных слоев соответственно 0,02; 0,03; 0,05. Уменьшение коэффициента вариации почти на порядок при устройстве цементобетонных сло- ев объясняется уровнем развития технических средств и контроля качества, применяемых при уклад- ке цементобетона американским комплектом машин «Автогрейд». В то время как наряду с асфальто- укладчиками асфальтобетон в ряде случаев укладывался грейдерами. При статистической обработке результатов распределения тол- щины слоев, ровности, упругих деформаций было установлено [1], что при достаточно высокой од- нородности измеряемого параме- тра (Сv меньше 0,2) его распреде- ление подчиняется нормальному закону и несколько хуже – закону Вейбулла. При Сv= 0,2–0,3 – оди- наково хорошо описывается за- конами нормальным и Вейбулла с переменными параметрами, при Сv= 0,3–0,8 – законом Вейбулла с переменными параметрами, при Сv более 0,8 – законом экспотен- циальным и Вейбулла с перемен- ными параметрами. Было установлено, что для контроля толщины слоев дорож- ной одежды при Сv= 0,2 рекомен- дуемое необходимое количество измерений для автомобильных дорог I–II категорий должно быть 36, для III–IV категорий – 26, для V категории – 18. За упомянутый период в дорож- ное строительство широко вне- дряются новые инновационные методы. Технологии устройства асфальтобетонных слоев сущест- венно улучшились (слои устраива- ются не только по копирной стру- не, но и по длинномерным лыжам, используются системы автомати- ческого управления 3D лазерного типа, применяется технология непрерывной укладки и так далее) и повысились требования к конт- ролю качества выполнения дорож- но-строительных работ. Однако вопросам исследований однородности дорожно-строительных материалов по толщине не уделяется должного внимания. В целях определения однород- ности устройства асфальтобетон- ных слоев через 30–40 лет после исследований В.А. Семенова были выполнены по государственным контрактам георадарные работы на ряде автомобильных дорог Российской Федерации. Георадиолокационные обсле- дования дорожных одежд произ-водились георадарами «ОКО-2», разработчик ООО «ЛОГиС» (г. Ра-менское) с контактными и рупорными антенными блоками (рис. 1). Для анализа были выбраны участки вновь построенных автомобильных дорог, обследованных сотрудниками ФГБУ «РОСДОР-НИИ» за последние три года в Сочи, Республиках Башкирии и Бурятии. Общая длина обследуе-мых участков в прямом и обратном направлениях в сумме составила 96,4 км.

Полную версию статьи читайте в номере.

Прочитано 3947 раз

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Заявка на подписку

Заполните это поле.
Введите, пожалуйста, адрес электронной почты!
Укажите версию подписки
Укажите период подписки
Введен недействительный тип данных
Введен недействительный тип данных
Заполняя данную форму, я передаю свои персональные данные в компанию АО "Издательство Дороги" и выражаю согласие на их последующую обработку и хранение в соответствии с ФЗ РФ №152 "О персональных данных"