Настоящий стандарт СЭВ является обязательным в рамках Конвенции о применении стандартов СЭВ.

1. Автор - делегация ГДР в Постоянной Комиссии по сотрудничеству в области транспорта.

2. Тема - 23.800.09-83.

3. Стандарт СЭВ утвержден на 60-м заседании ПКС.

4. Сроки начала применения стандарта СЭВ:

5. Срок проверки - 1991 г.

Настоящий стандарт СЭВ распространяется на нежесткие дорожные конструкции и их конструктивные слои и устанавливает метод испытания несущей способности установкой динамического нагружения (УДН).

Настоящий стандарт СЭВ не распространяется на дорожные конструкции с покрытием из цементобетона.

Метод заключается в определении величин модуля упругости и радиуса кривизны упругой линии на поверхности испытываемого слоя по амплитудам деформации, полученным от действия ударной силы через круглый, жесткий штамп.

Величина и время действия ударной силы соответствуют проходу колеса с нагрузкой 50 kN и скоростью 60 km/h.

2.1. Метод применяется для определения несущей способности дорожных конструкций в случаях:

I - на поверхности существующего покрытия проезжей части или на верхнем несущем слое;

II - на нижнем несущем слое, грунтовом основании и подстилающем грунте.

2.2. Время действия ударной силы (нагрузки) определяется на основе общей зависимости согласно черт. 1.

3.1. Основные параметры установки динамического нагружения (УДН), состоящей из нагружаемого штампа, направляющей рамы с креплением и падающего груза, должны соответствовать приведенным в табл. 1.

3.2. Измерительное техническое оборудование состоит из:

1) регистрирующих устройств - электрических приборов для измерения и регистрации ударной силы F и амплитуд деформации , ;

2) приспособления для закреплений электрических регистрирующих устройств.

Примечание. В случае II амплитуду деформации можно измерять и регистрировать механическим прибором (индикатором).

3.3. Перед использованием установки динамического нагружения следует проводить калибровку на испытательном стенде не менее чем один раз в год.

4.1. Калибровка УДН с достаточной для практических целей точностью производится на испытательном стенде.

4.2. Испытательный стенд представляет собой фундаментный блок из бетона массой >= 2000 kg с примерными размерами 1100 x 1100 x 1000 mm.

Поверхность блока соединена с примыкающей площадью в одном уровне. В середине поверхности оставляют отверстие, величину которого определяют размером помещаемой в него мессдозы (предельно допускаемая нагрузка >= 100 kN).

4.3. Возникающая ударная сила одновременно с регистрацией мессдозы на испытательном стенде фиксируется мессдозой на самой УДН. Если показания мессдоз расходятся более чем на 5%, калибровку необходимо повторить.

4.4. При проведении калибровки УДН помещают на мессдозу испытательного стенда. Прибор должен стоять перпендикулярно поверхности. Калибровка состоит в том, чтобы путем изменения высоты падения, массы падающего груза и (или) жесткости амортизирующих элементов определить диапазон нагрузки, необходимой для получения заданного контактного напряжения и времени действия нагрузки.

4.5. Допускается использовать для калибровки УДН стенды, в которых учитывается жесткость испытываемой системы.

5.1. Определяют срок проведения испытаний, исходя из цели испытания и в зависимости от погодных условий, влажности земляного полотна и прочности дорожной конструкции и ее слоев.

Испытания дорожных конструкций со слоями из материалов, содержащих битум, целесообразно проводить при температуре от 5 до 15 °C.

5.2. Определяют контактное напряжение в соответствии с табл. 2.

--------------------------------

<*> Заданное контактное напряжение должно соблюдаться с отклонением не более +/- 10%.

5.3. Очищают поверхность слоя на месте испытания и обеспечивают возможно более полное прилегание штампа. При проведении массовых испытаний особых мер для обеспечения плотного прилегания штампа к поверхности испытываемого слоя не принимают.

Точность обеспечивается за счет большого числа испытаний. При разовых испытаниях плотность прилегания обеспечивается притиркой штампа к поверхности испытываемого слоя с заполнением пустот под штампом гипсовым тестом или одноразмерным мелким песком.

5.4. Размещают и производят монтаж УДН на месте испытания согласно инструкции изготовителя прибора, а также размещают и тарируют электрические измерительные и регистрирующие устройства.

6.1. Испытания в случае I проводят со штампом диаметром 340 mm в следующем порядке:

1) устанавливают высоту падения для получения контактного напряжения по табл. 2;

2) дважды нагружают и определяют , и ударную силу F. Если результаты двух измерений отличаются друг от друга более чем на 20% (относительно меньшего значения), то проводят дальнейшее нагружение;

3) выборочно контролируют соблюдение времени действия нагрузки, например в начале и конце каждой серии измерений при приближенно одинаковых условиях и (или) при отдельных очень высоких значениях прогиба. Если требования п. 3.1 не соблюдены, то на основе калибровочных значений необходимо изменить высоту падения, массу падающего груза и (или) жесткость амортизирующих элементов.

6.2. Испытания в случае II проводят со штампом диаметром 500 mm в следующем порядке:

1) устанавливают высоту падения для получения контактного напряжения по табл. 2;

2) нагружают и определяют и F:

предварительное нагружение - однократное без измерения;

испытательное нагружение - трехкратное.

Примечания. 1. При пользовании электрическим прибором для измерения деформации и регистрации ударной силы действителен порядок, приведенный в п. 6.1, однако без учета .

2. При пользовании механическим прибором деформация измеряется при нагружении по схеме, приведенной на черт. 2.

3) выборочно контролируют соблюдение времени действия нагрузки, например, в начале и в конце каждой серии измерений при приближенно одинаковых условиях и (или) при отдельных очень высоких значениях прогиба.

Примечание. Если требования по п. 3.1 не соблюдены, то на основе калибровочных значений необходимо изменить высоту падения, массу падающего груза и (или) жесткость амортизирующих элементов.

7.1. Для полученных в результате испытаний отдельных значений в данной (i-й) точке измерения определяют:

1) среднее значение ударной силы, действующей на нагружаемый штамп , в ньютонах, округленное до 1 N;

2) среднее значение амплитуды упругой деформации нагруженной поверхности по оси нагрузки и амплитуды упругой деформации на расстоянии a от оси нагрузки выраженной в миллиметрах, округленное до 0,01 mm;

3) значение контактного напряжения в ньютонах на квадратный миллиметр, округленное до 0,01 N/mm2, по формуле

где F - ударная сила, N;

d - диаметр нагружаемого штампа, mm;

4) значение модуля упругости , в ньютонах на квадратный миллиметр, округленное до 1 N/mm2, вычисляют по формуле

где - амплитуда упругой деформации нагруженной поверхности по оси нагрузки, mm;

- коэффициент Пуассона, принимаемый для грунтов равным 0,35, для дорожных конструкций - 0,3;

5) значение радиуса кривизны упругой линии на поверхности связанного слоя , выраженное в миллиметрах, округленное до , по формуле

или при a = 225 mm

где a - расстояние между осью нагрузки и точкой измерения амплитуды деформации , mm;

- амплитуда упругой деформации на расстоянии a от оси нагрузки, mm.

7.2. Нормативные значения определяют для участков дорог с амплитудой деформации, измеренной по оси нагрузки одинакового порядка, на основе общих зависимостей согласно СТ СЭВ 3404-81 с доверительной вероятностью 95%:

1) значение амплитуды упругой деформации нагруженной поверхности по оси нагрузки , выраженной в миллиметрах, округленное до 0,01 mm, по формуле

где - среднее арифметическое значений , определенных в n точках измерения, mm (порядковый номер места измерения i = 1, 2, 3,..., n - 1, n);

t - значение коэффициента Стьюдента для доверительной вероятности 95%;

- стандартное отклонение величины от среднего значения ;

2) значение модуля упругости , выраженного в ньютонах на квадратный метр, округленное до 1 N/mm2, по формуле

где - среднее арифметическое значений , определенных в n точках измерения, N/mm2 (порядковый номер места измерения i = 1, 2, 3,..., n - 1, n);

- стандартное отклонение величины от среднего значения , N/mm2;

3) значение радиуса кривизны , выраженного в миллиметрах, округленное до , по формуле

где - среднее арифметическое значений , определенных в n точках измерения, (порядковый номер места измерения i = 1, 2, 3,..., n - 1, n);

- стандартное отклонение величины от среднего значения , .

- амплитуда упругой деформации нагруженной поверхности по оси нагрузки, mm;

- амплитуда упругой деформации на расстоянии a от оси нагрузки, mm;

- модуль упругости, определенный по амплитуде деформации , N/mm2;

- радиус кривизны упругой линии на поверхности связанного слоя, определенный по амплитудам деформации и , ;

F - ударная сила, действующая на нагружаемый штамп УДН, N;

- контактное напряжение, возникающее на поверхности испытываемой конструкции от действия ударной силы F по нагружаемым штампам, N/mm2;

d - диаметр нагружаемого штампа, mm;

a - расстояние между осью нагрузки и точкой измерения амплитуды деформации ;

a = const = 225 mm;

i - обозначение порядкового номера измерения;

- среднее арифметическое значение величины ;

- среднее арифметическое значение величины ;

- среднее арифметическое значение величины ;

- стандартное отклонение величины от среднего значения ;

- стандартное отклонение величины от среднего значения ;

- стандартное отклонение величины от среднего значения ;

t - значение коэффициента Стьюдента для заданного уровня статистической надежности;

- нормативная для участка дороги амплитуда деформации со статистической надежностью 95%;

- нормативный для участка дороги модуль упругости со статистической надежностью 95%;

- нормативный для участка дороги радиус кривизны со статистической надежностью 95%.

Ключевые слова/дескрипторы: дороги автомобильные, методы испытаний, конструкции дорожные, способности насущие, установка динамического нагружения (УНД), модуль упругости.

--------------------------------

<*> Дескрипторы Международного тезауруса СЭВ по стандартизации выделены полужирным шрифтом.