Дураки и дороги

2021-06-22 14:53:35 Как показывает практика измерений, без учета влияния температуры в течение одного дня в одной и той же точке модуль упругости может измениться от 400 МПа до 700 МПа. Исследования, выполненные в МАДИ, показали, что метод измерения температуры на глубине 4-5 см (этот метод описан в методике оценки прочности, Республика Беларусь) не позволяет по значениям температуры адекватно откорректировать прогиб. В МАДИ велись работы по поиску способа, позволяющего точно учесть влияние температуры связного слоя на прогибы, которые в 2020 г. были завершены. Наши предложения о передаче методики на коммерческой основе были отвергнуты исполнителем.

7. В разделе 7 излагается метод расчета по параметрам чаши прогиба модулей упругости земполотна и основания дорожной одежды. Излагается алгоритм расчета, приводятся положенные в его основу аналитические зависимости.
   Изложенный в разделе подход неоднократно описывался в литературе, реализован в программном обеспечении установок FWD. Очевидно, что адекватные значения указанных характеристик могут быть получены в том случае, если параметры обсчитываемой чаши прогиба корректно приведены к эталонным условиям, которые заложены в программе расчета. Однако по изложенным выше причинам, опираясь на информацию, содержащуюся в проекте, такое приведение выполнить невозможно. Для апробации метода расчета, изложенного в р.7, должна быть программа, позволяющая по параметрам чаши прогиба рассчитать модули упругости на границе слоёв. Сегодня в открытом доступе такой программы нет. Попытки приобрести её у разработчиков результатов не дали. Без экспериментальной апробации программы расчета независимыми экспертами вносить соответствующие алгоритмы в ГОСТ преждевременно.
  Проект разрабатываемого документа, также как и ГОСТ 32729 не даёт возможности использования для оценки прочности установок динамического нагружения, не оборудованных балкой. Но для решения целого ряда задач (оценка прочности дорожной одежды после строительства и капитального ремонта, оценка фактического состояния прочности существующих дорожных одежд, и т.д.) строить чашу прогиба не требуется. Корреляционные испытания, проведенные в 2014 г, показали, что в России имеются установки, показания которых хорошо согласуются и с показаниями, полученными работоспособными статическими прогибомерами, и с модулями упругости, рассчитанными по конструктивным слоям. На тех же испытаниях доказано, что установка FWD в силу другого способа расчета значительно завышает модуль, его значения не согласуются ни с расчетными характеристиками, ни с модулями, полученными статическим нагружением. Несмотря на это в том же 2014 г. вышел ГОСТ, предписывающий выполнение измерений прочности только установками, оборудованными балкой, а значит установкой FWD, поскольку отечественных подобных установок, к тому времени еще не было. ГОСТ 32729, разработанный тем же исполнителем, что и рассматриваемый проект, являет собой не что иное, как краткую инструкцию по эксплуатации установки FWD. Рассматриваемый проект не позволяет отечественным разработчикам при разработке устройств для измерения прочности ориентироваться на четкие, обоснованные характеристики динамического импульса, который должны создавать устройства, используемые при оценке прочности дорожных одежд, поскольку  проект таких характеристик не содержит.
  В проекте отсутствует всякое упоминание об оценки прочности статическим нагружением. Вместе с тем, этот способ не требует сложного, дорогостоящего оборудования, модули, рассчитанные по прогибам, полученным статическим нагружением, существенно в меньшей степени зависят от температуры связного слоя. Этот способ оценки прочности позволяет выполнять работы при низких температуре связного слоя, когда динамическим нагружением прочность определить невозможно.
  В связи с изложенным представленный проект не может быть принят без изменения его содержания.
 
Составил профессор МАДИ
Канд. техн. Наук                                                         Кузнецов Ю.В. Открыть/Комментировать

2021-06-22 14:53:35 В ряде случаев (при наличии в демпфирующем элементе резины, при работе на непрочных конструкциях дорожных одежд) эпюра нагружения не симметрична, при этом соотношение между максимальной силой воздействия и средним её значением меняется. Поскольку прогиб определяется средним значением кратковременно действующего импульса силы, при расчете модуля по максимуму силы, в расчет вносится ошибка. В ГОСТ 32729, также как и в рассматриваемом проекте, указанный аспект обходится молчанием, однако из общения с автором и из дальнейшего текста проекта следует вывод, что модуль предполагается рассчитывать по максимальному значению силы, а не по среднему его значению, как это делалось ранее при оценке прочности динамическим нагружением (см. работы д.т.н. Ю.М. Яковлева, ОДМ 218. 024-2012 и др.). Для получения корректных значений модуля искусственное завышение силы динамического воздействия приводит к необходимости также искусственно завышать динамический прогиб, что и выполняется в последующих пунктах.

6. В п.6.2.1указано: «Значение динамического упругого прогиба в центре приложения нагрузки, измеренное при фактической температуре приводится к расчетной температуре по критерию упругого прогиба, составляющей 10°».
  Установки динамического нагружения создают импульс по частоте, близкий 50 Гц. Исследования асфальтобетонных материалов показывают, что при таких частотах воздействия температура существенно в большей степени оказывает влияние на их упругие свойства, чем при низкочастотном нагружении. Опыт проведения испытаний на дорогах М-11 Москва-Санкт-Петербург, Обход г. Одинцово и др. показывает, что при температуре связного слое ниже 12-13 С0 оценить прочность дорожной одежды динамическим нагружением практически невозможно. Связный слой делается на столько жестким, что прогибы уменьшаются в разы, а весь импульс затухает в связном слое. При температуре связного слоя ниже указанной, единственным способом корректного определения модуля является способ статического нагружения с фиксацией прогиба корректно работающей балкой (но не прибором КП 204). На прогибы при статическом нагружении температура связного слоя оказывает существенно меньшее влияние, поэтому оценка прочности дорожных одежд может выполняться и при более низких температурах.

7. В п. 6.2.2 указано: «Приведение динамического упругого прогиба в центре приложения нагрузки к статическому. Скорректированное с учетом температуры значение динамического упругого прогиба приводят к сопоставимому с расчетным значением статического прогиба 𝑙t=10 ст , мм, по формуле: 𝑙t=10 ст = (0,3 h/h1 + 1,1) 𝑙 t=10 д0 (3) где h – фактическая толщина пакета слоев из асфальтобетона, см, (принимается с шагом 1 см из проектной документации либо по результатам измерения толщины слоев в соответствии с ГОСТ Р 58349), h1 - толщина слоев из асфальтобетона, равная 10 см»
  Данный пункт искусственно увеличивает зафиксированный при измерениях прогиб, внося в результаты дополнительные погрешности. Приведенная зависимость не учитывает состояние связного слоя. Опыт измерения прочности показывает, что влияние на прогиб температуры связного слоя в большой степени зависит от его состояния. По мере эксплуатации связный слой меняет свои свойства. Так, разрушение связного слоя трещинами до степени «крокодилова кожа» приводит к тому, что на таких участках вообще никакого учета влияния температуры на прогибы не требуется, поскольку в таком состоянии связный слой не работает на изгиб. Предлагаемый способ учета влияния температуры не учитывает фактическое состояние связного слоя.

8. Проект документа предусматривает определение температуры связного слоя на глубине 5 см. Исходя из температуры волокон слоя на этой глубине выполняется корректировка прогибов.
  Связный слой при нагружении испытывает изгиб. При этом в наибольшей степени сопротивление изгибу оказывают верхние и нижние волокна, температура которых никак не учитывается. Отсутствие метода, позволяющего корректно учесть температуру связного слоя, делает бессмысленным выполнение измерений динамическим нагружением. Открыть/Комментировать

2021-06-22 14:53:35 #экспертноемнение
#прочность
#отзывнаГОСТ

ОТЗЫВ
на проект ГОСТ Р (доработанная редакция) Дороги автомобильные общего пользования НЕЖЕСТКИЕ ДОРОЖНЫЕ ОДЕЖДЫ Методики оценки прочности

1. Название проекта не соответствует его содержанию. Как известно, прочность дорожных одежд оценивается как динамическим, так и статическим нагружением. В проекте документа оценка прочности статическим нагружением не рассматривается.

2. В разделе «Термины и определения» п 3.1 указано «оценка прочности нежестких дорожных одежд: процедура сопоставления расчетных значений модулей упругости с фактическими значениями модулей упругости…..»
  Не всегда возникает потребность в сопоставлении модулей. Существенно чаще возникает потребность в определении модуля упругости – параметра, характеризующего состояние прочности конструкции.

3. В п.5.1 указано «Методика оценки прочности отдельных конструктивных слоев дорожной одежды и рабочего слоя земляного полотна применяется только на нежестких дорожных одеждах в соответствии с классификацией ГОСТ 59120 с покрытием из асфальтобетона».
  Если оценивать прочность установками FWD c указанным пунктом можно согласиться. Каждый из датчиков балки установка FWD имеет единственную заостренную опору, что не позволяет фиксировать чашу прогиба на покрытиях, не имеющих плотной поверхности, предотвращающей вдавливание опоры датчика. По этой причине на таких установках невозможно выполнять измерения на дорожных одеждах облегченных, переходных и низших типов. Однако, например, дорожные лаборатории МАДИ, оснащены трехопорными датчиками, опоры которых для предотвращения погружения в материал покрытия выполнены плоскими, что даёт возможность проводить измерения на всех типах дорожных одежд, а также на основаниях, в том числе, и не связных.

4. В п.5.4.3 указано, что «Продолжительность импульса динамического воздействия установки на дорожную одежду должна составлять от 0.020 до 0.030 с.».
  Продолжительность импульса наряду с силовыми его параметрами являются важнейшими характеристиками, определяющими прогиб конструкции. Для обеспечения единства измерения в документе должны быть сформулированы конкретные временные и силовые характеристики импульса, обоснованы и указаны допустимые пределы отклонений импульса от установленных значений, а также даны алгоритмы, позволяющие откорректировать прогиб, приведя его к импульсу, принятому за эталон. Такая информация в рассматриваемом проекте отсутствует.

5. В п 6.1 указано «фактическая нагрузка на покрытие при испытании, кН определяется по результатам испытаний по ГОСТ 32729».
  В указанном документе ничего не сказано о том, что имеется в виду под фактической нагрузкой. При динамическом нагружении изменение величины вертикальной силы во времени имеет вид похожий на полуволну синусоиды. Как показали испытания, проведенные в 2020 г на дороге М-11, в России в последние годы появилось большое количество конструктивно отличающихся устройств, использующих самые разнообразные конструкции элементов, формирующих динамический импульс – пружины, рессоры, пневматические диафрагмы, резиновые элементы. Каждый из перечисленных механизмов имеет свое соотношение между средним значением импульса и максимальной его величиной. Исследования показывают, что величина прогиба определяется не максимальным значением импульса, а средними его значением по времени действия. Максимальное значение действует бесконечно малый промежуток времени и определять прогиб тяжелой дорожной одежды оно не может. Из рассмотрения эпюр нагружения и прогиба видно, что максимум прогиба наблюдается не в момент действия максимума силы, а в самом конце действия импульса. Кроме того, динамическое воздействие падающего груза вызывает вибрацию штампа. В связи с этим при фиксации эпюры нагружения для определения максимума силы приходится применять сглаживающие фильтры, от параметров которых в значительной степени зависит фиксируемый максимум. На среднее же значение силы ни вибрация, ни пульсация не влияют. Открыть/Комментировать

2021-06-22 14:52:55 Открыть/Комментировать

2021-06-22 14:52:24 #экспертноемнение
#прочность
#отзывнаГОСТ

О проекте ГОСТ Р Нежесткие дорожные одежды. Методики оценки прочности


Рассмотрев, проект ГОСТ Р «Дороги автомобильные общего пользования Нежесткие дорожные одежды. Методики оценки прочности», считаю необходимым обратить Ваше внимание на прилагаемое высококвалифицированное заключение профессора МАДИ к.т.н. Кузнецова Ю.В. по существу этого документа. Полагая профессора Кузнецова Ю.В. одним из лучших отечественных специалистов в т.ч. в вопросе оценки прочности дорожных одежд, весьма эффективно совмещающего постоянный научный поиск с выполнением огромного объема практических измерений с непременным анализом результатов на дорогах России, инженерная команда АО «Главная дорога» с самого начала строительства Обхода Одинцово и в процессе уже семи лет эксплуатации этого объекта совместно с ним  осуществила оптимизацию конструкции дорожной одежды, разработала и реализовала регламенты инструментального контроля за достижением проектных показателей ее прочности по мере устройства каждого из конструктивных слоев с использованием методов как динамического, так и статического нагружения. Как Вы могли убедиться, проведенная работа дала блестящий результат, подтверждающий реальность решения задачи по удвоению межремонтных сроков, предусмотренных нормативами , действовавшими на момент начала строительства. С учетом этих обстоятельств, а также сопоставимых результатов нашего сотрудничества с проф. Кузнецовым Ю.В. при строительстве Обхода Богородицка на магистрали «Дон» , полностью поддерживаю все замечания и выводы прилагаемого заключения и считаю недопустимым и опасным утверждение проекта ГОСТ Р «Дороги автомобильные общего пользования Нежесткие дорожные одежды. Методики оценки прочности» в приведенной «доработанной»  редакции. При этом выражаю большие сомнения в наличии у разработчиков достаточно практического опыта крупномасштабных работ по измерениям  и необходимого оборудования в т.ч. для  оценки прочности дорожных одежд как динамическим так и статическим нагружением. При выборе исполнителей  подобных работ целесообразно учитывать наличие у них достаточного объема научных исследований, публикаций, монографий, без которых решение технико-экономической задачи увеличения межремонтных сроков представляется весьма проблематичным
 
Покатаев Михаил Александрович
Первый заместитель директора по производству
АО "Главная дорога", член Президиума Экспертного совета Отраслевого центра компетенций. Открыть/Комментировать

2021-06-22 14:50:57 #отзывнагост

Проект ГОСТ Р Нежесткие дорожные одежды. Методики оценки прочности Открыть/Комментировать

2021-06-18 22:13:42 #экспертноемнение

1. Чем обусловлена необходимость регулярного ремонта дорожного полотна в России?

1.1 Регулярный ремонт дорожной одежды- объективная необходимость поддержания в нормативном состоянии ( прежде всего по критерию безопасности) важнейшего конструктивного элемента автомобильной дороги, подверженной наиболее интенсивному воздействию. Регулярный ремонт верхнего слоя дорожной одежды нормируется в всем мире с периодичностью замены слоя износа на магистральных дорогах раз в 2-4 года.
1.2 Вечного асфальтобетонного покрытия не бывает и быть не может, поэтому ремонт его производится регулярно не только в России.
1.3 Износ дорожного покрытия и низкое качество материалов, применяемых при строительстве, а так же не соблюдении технологии, требований НТД.
1.4 Эксплуатация дорожных покрытий отличается от эксплуатации дорог в других странах, обусловлено это совокупностью нескольких факторов:
- Холодный климат. Большая часть страны находится в Первой дорожно-климатической зоне, для которой характерны большие среднегодовые перепады температур, а также очень холодная зима. Это значительно влияет на срок эксплуатации покрытий, так как вода попадая в поры асфальта расширяется в них и разрушает покрытие изнутри.
- Большая транспортная сеть. Сравните Германию с ее 645 тысячами км и Россию с 1,5 млн. Естественно, что содержать и ремонтировать меньшее количество дорог легче.
- Высокие транспортные нагрузки. Грузонапряженность наших дорог растет с каждым годом, это в совокупности с климатическими условиями также снижает срок эксплуатации покрытий.
- Низкий процент проведения капитальных ремонтов. В настоящее время при производстве строительно-монтажных работ большую долю занимают именно ремонты, в проектах которых не подразумевается устранение дефектов в теле земляного полотна. Такой подход не позволяет устранить дефекты дороги ниже пределов дорожной одежды, которые с течением времени проявляются на поверхности покрытия.
- Малый процент устройства слоев износа на автомобильных дорогах. Со временем любое покрытие начинает терять свои эксплуатационные свойства, на них накапливаются дефекты различного характера (температурные сетки, выкрашивания и тд). Что бы снизить их развитие предусмотрено устройство слоев износа из асфальтобетонных смесей, которые призваны защитить существующие покрытия. Однако такой способ защиты покрытий необходимо применять когда покрытие находится в удовлетворительном состоянии, при устройстве слоя износа на покрытии с большим количеством дефектов такой подход нецелесообразен, так как все дефекты покрытия проявляются на защитном слое.
- Заниженная сметная стоимость. В действующих расценках на материалы и работы занижена их стоимость, что естественно, ведет к снижению качества материалов и экономии.
1.5 Епт, тем, что оно разрушается!!!!

Правильный ответ:
https://t.me/c/1215915389/3551 Открыть/Комментировать

2021-06-17 20:09:59 #единыйпоток
#асфальтнагрунт

Добрый день! Коллеги, необходима консультация. На участке строительства устроили основание из укрепленного грунта с нарезанием швов сжатия шириной 3 см и глубиной 22 см через 120 метров. Заполняются 18 см полиуретаном и 4 см мастикой. После - устроили асфальтобетонное основание 9 см из крупнозернистой пористой смеси. Через 2-3 дня на а/б появились трещины над этими швами на всю ширину основания. Вопрос - почему? Ошибка проектных решений или другая причина?

Трещинопрерывающая сетка должна была быть, как минимум, на покрытии, не важно, бетон это будет или укрепленный грунт, судя по всему по типу тощего бетона, предусмотрели деф. Швы, но не предусмотрели, что каждый деф шов это потенциальная отраженка в верхний слой, чистая и НАИТУПЕЙШАЯ ошибка проектировщиков

Да. Забыла написать. Перед устройством слоя основания уложили гелсетку шириной 2 метра над каждым швом

А слой асфальта один, прямо на укрепленный грунт?

По шву проложена геосетка и пролита эмульсией.

Покрыто пленкой (ЭБК3).

Да. На укрепленый грунт. Пока верхний слой основания устроили. Предусмотрен ещё нижний и верхний слои покрытия. Ведь эти трещины потом и на верхнем слой появятся. И что это за стройка в результате будет?

Базальтовая сетка с подгрунтовкой либо ПБВ, либо полимерной эмульсией. Тут нужны именно механизмы компенсирующие разницу деформаций на границах деф. Швов

Т.е. неверные проектные решения были приняты?

На 99,9%

Люди принмают решение нарезки деф швов, но при этом не предусмотрели, что границы этих швов будут в какой-то момент в банальной геометрической разнице, и эту разницу надо чем, то компенсировать, они видимо не подуиали


Это вполне естественно - отражённые трещины, которые впоследствии будут и на верхнем слое покрытия.
Их бы сейчас зафиксировать и на верхнем слое покрытия нарезать швы и заполнить мастикой. Хотя бы 1 см шириной и 1,5 см глубиной.

Разрушить и построить другую. Что бы не мучиться при эксплуатации.

В свое время мы проверяли одм по нарезки швов в нижнем слое аб устраеваемого на цб покрытии, по итогу мы фиксировали все швы на цб и делали нарезку ваб с разным шагом. В цб шаг бал 6 м. В итоге оптимальным стало 18 м, аб все равно лопнет, но лопнет над швом

В принципе так и есть. 18 м на цементобетоне.
Но в данном случае укрепленный грунт. Тут только методом научного тыка.

Мы тоже экспериментировали

Ещё одна фишка была с холодным ресайклингом, заложили в начале 5 % цемента и перерабатывали 20 см, через год морозные трещины, модуль упругости двукратный получили. Снизили сначала да 4% и 15 см, потом дошли до 3% и 12-15 см. Итог получали в начале слишком жёсткое основание не эластичное. В методологии немцев мы обнаружили один момент - основание не должно быть жёстким сверх и монолитным, они позиционируют частично связанное основание вспененный битум и цемент, при чем до 1 %

Против природы не попрешь.

Да, но можно направить или компенсировать. Думать и пробовать надо

Велосипед изобретён.

Учитесь на ошибках других. На своих дороже.

Смысл в том, что основание должно нести нагрузки, но при этом оставаться эластичным. Монолитные\сплошные связи "рвуться" образуя сквозные трещины, частично связанный материал не даёт сквозных трещин, но есть эффект до уплотнения во времени

Мы третий год гоняем методологию немцев по ресайклингу. Закупили лабоборудование, интересно получается, но полностью всю тему к нам перетащить не получается. Они педанты, а мы нет.

У них вся история есть что и где укладывали, а у нас с хроническим недоремонтом как на минном поле Открыть/Комментировать