III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Вопрос назначения точек на покрытии во многом определяет достоверность оценки однородности дорожной одежды по модулю упругости. В этом случае способ получения выборки приобретает решающее значение.

Согласно [1], точки на покрытии назначают по полосе наката через равные отрезки пути, равные 50 м. Результаты сравнения выборок упругих прогибов, полученных по разным полосам наката в пределах одного участка свидетельствует о значительном отличии между коэффициентами вариации модулей упругости. Об этом, в частности, свидетельствуют данные, приведённые в таблице 1, которые получены в результате статистической обработки материалов по измерению упругих прогибов на участке дороги с усовершенствованным типом покрытия, с шириной проезжей части 7 м. На данном участке на каждой полосе наката (две полосы в прямом и две в обратном направлении) через равные отрезки пути l=20 м и было сделано 60 измерений. Объём работ по 4 полосам наката в сумме составил 240 измерений, что является достаточно представительной выборкой.

Значения коэффициентов вариации, представленных для каждой полосы наката в таблице 1, меняются от 0,32 до 0,42, что является существенной погрешностью при оценке однородности дорожной одежды, которая в конечном счёте сказывается на результатах определения фактической прочности одежды на обследуемом участке. Следовательно, для оценки однородности дорожной одежды по модулю упругости необходимо производить измерение прогибов как по длине, так и по ширине покрытия.

В таблице 1 приводятся результаты определения статистических характеристик с использованием двух выборочных методов - случайный отбор и систематический отбор. Случайный отбор производился с помощью таблицы случайных чисел. Сущность систематического отбора заключается в назначении первой точки случайным образом и последующем назначении точек через равные отрезки пути, равномерно распределенных по площади покрытия (чередование полос наката на каждой полосе движения). В таблице 1 приводятся по два варианта выборки с использованием названных выборочных методов. Коэффициенты вариации по вариантам и по анализируемым методам отличаются незначительно от найденного для всей выборки. В этом случае полагаем, что коэффициент вариации, полученный по результатам 240 измерений, объективно характеризует однородность дорожной одежды на обследуемом участке дороги. Следовательно, оба выборочных метода вполне приемлемы для оценки однородности дорожной одежды при ограниченной выборке, равной 30 и более измерений. При меньшей выборке необходимо проводить обоснование количества измерений по методике математической статистики.

Таблица 1 - Результаты статистической обработки модулей упругости дорожной одежды на экспериментальном участке дороги

Сравнивая два использованных выборочных метода можно заключить, что метод систематического отбора наиболее удобен в работе в полевых условиях, так как, во-первых, обеспечивает прямолинейное движение гружёного автомобиля по полосам наката в прямом и обратном направлениях, во-вторых, нет необходимости в использовании таблиц случайных чисел, которое усложняет процесс проведения полевых испытаний.

Это позволяет сделать вывод о том, что количество измерений не зависит от длины участка. При увеличении длины участка увеличиваются и интервалы между точками измерения, количество которых остаётся постоянным.

Обоснование необходимости уширения проезжей части и устройства более совершенного типа покрытия.

Проезжая часть автомобильной дороги характеризуется главным образом её шириной и типом покрытия. Варьирование этих характеристик с учётом требований СНиП даёт определённое множество сочетаний.

Очевидно, что каждое сочетание имеет свою экономически целесообразную область использования по интенсивности движения, при условии, что средствами текущего и среднего ремонта в эксплуатационное состояние покрытия в процессе службы дорожной одежды поддерживается на уровне обеспечения требований движения. Установление пределов этой области позволяет более точно решать вопросы о необходимости проведения ремонтных работ по уширению проезжей части и перехода к более совершенному типу покрытия.

Поставленная задача решалась следующим образом. Определялись граничные значения грузонапряжённости по формуле:

                                          (1)

где       -граничное значение грузонапряжённости, при котором экономически целесообразно произвести переход от  сочетания типа покрытия с шириной проезжей части к сочетанию , нетто т в год;

-затраты на капитальный ремонт с целью создания сочетания  с использованием в качестве основания  сочетания ;

- себестоимости перевозок при осуществлении их на дорогах с  и  сочетаниями, ;

-норматив приведения разновременных затрат.

Формула (1) получена в результате решения вариационной задачи с использованием критерия суммарных приведённых затрат [2].

Для определения граничных значений среднегодовой суточной интенсивности движения  использовалась зависимость, полученная с учётом справочных рекомендаций [3,4]

                                                  (2)

где       -грузонапряжённость, нетто т в год;

-расчётное число дней работы грузового транспорта в году;

 - параметры уравнения

 и  при ;

 и  при .

По результатам расчётов были определены пределы экономичного использования применяемых типов покрытий в сочетании с шириной проезжей части по интенсивности движения [5,6].

Полученные граничные значения, определяющие пределы экономичного использования дорожных покрытий по интенсивности движения приведены в таблице 2.

В случае несоответствия типа дорожного покрытия, в сочетании с шириной проезжей части, пределам интенсивности движения транспорта, указанным в таблице 2, необходимо проведение работ по капитальному ремонту или реконструкции.

Таблица 2 - Пределы экономичного использования дорожных покрытий по общей интенсивности движения транспорта

Примечание. Принятые условные сокращения: П,УО,УК - переходный, усовершенствованный облегчённый и усовершенствованный капитальный тип покрытия в сочетании с шириной проезжей части.

Уширение проезжей части может быть предусмотрено только в том случае, если ремонт производится полностью на экономическом перегоне (участок дороги, в пределах которого грузонапряжённость не меняется). Уширение при существующем переходном типе покрытия обязательно сопровождается переходом на усовершенствованный облегчённый тип покрытия, при существующем облегчённом типе покрытия на усовершенствованный капитальный тип покрытия.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабков, В.Ф. Реконструкция автомобильных дорог [Текст]/ В.Ф. Бабков. - М.: Высшая школа, 1973. -212 с.

2. Курьянов, В.К. Лесотранспорт как система ВАДС [Текст]:учебное пособие для вузов/ В.К.Курьянов. - Воронеж: ВГЛТА, 2002. - 251 с.

3. Бируля, А.К. Проектирование автомобильных дорог[Текст]/ А.К. Бируля. - М.: Научно-техническое изд-во министерства автомобильного транспорта и шоссейных дорог РСФСР, 1961. - 499 с.