Измерение ровности покрытия при

Предисловие

Настоящее Руководство разработано для обеспечения сопоставимости результатов при измерении ровности покрытий автомобильных дорог с помощью толчкомеров.

Толчкомеры являются наиболее распространенными и недорогими быстродействующими средствами измерения ровности в России. Простота конструкции, высокая производительность при минимальных затратах делают актуальным их применение при строительстве, эксплуатации и диагностике автомобильных дорог.

Методу толчкомера присущи недостатки, связанные с повторяемостью и сопоставимостью результатов измерений. Эти недостатки обусловлены, главным образом, техническим состоянием транспортного средства, динамикой изменения параметров его подвески и шин, а также факторами методического характера.

Для уменьшения погрешности измерений и сопоставимости получаемых данных в руководстве описан метод калибровки толчкомеров с использованием эталонных участков. На основании экспериментальных исследований определены калибровочные зависимости толчкомеров по методу трехметровой рейки и международному индексу ровности IRI .

Даны конкретные рекомендации по подготовке и проведению измерений, позволяющие минимизировать погрешности и получать сопоставимые результаты, что особенно актуально для обеспечения задач диагностики автомобильных дорог России, а также сравнивать состояние ровности отечественных автомобильных дорог с зарубежными на основании международного индекса ровности IRI .

Следует отметить, что из-за большого количества факторов, влияющих на результаты измерений, достоверную оценку ровности с помощью толчкомеров можно получить только при добросовестном и скрупулезном выполнении всех положений настоящего руководства.

Коллектив исполнителей проделал большую экспериментальную и аналитическую работу, на основании которой получены зависимости и разработана методика для сопоставления результатов измерения ровности автомобильных дорог с помощью толчкомеров.

В разработке Руководства принимали участие: кандидаты техн. наук Юмашев В. М., Пахомов А. А., инж. Шпак A . M ., Рвачев А. Н., Устименко Н. М.

1. Общие положения

1.1. Установки, работающие по методу толчкомера, являются недорогими и доступными, широко применяются для определения эксплуатационной ровности дорожных покрытий и являются основными приборами для определения ровности при диагностике автомобильных дорог. К достоинствам этого метода можно отнести высокую производительность и оперативность получения данных, что позволяет осуществлять сплошной, а не выборочный контроль. В то же время из практики известно, что даже новые однотипные установки могут иметь существенный разброс данных (до 25 % и более), получаемых при контроле ровности одного и того же участка. Используемые методики измерений не позволяют получить хорошую сходимость результатов при использовании толчкомеров разных типов или однотипных, но установленных на разных автомобилях и находящихся в различном техническом состоянии.

1.2. К выполнению работ по диагностике автомобильных дорог привлекаются различные организации, оснащенные, как правило, неоднотипными установками. Поэтому получить сопоставимые оценки о состоянии ровности диагностируемой сети автомобильных дорог по результатам измерений с помощью толчкомеров без принятия дополнительных мер затруднительно.

1.3. Разработанное Руководство направлено на повышение сходимости результатов измерений при определении ровности дорожных оснований и покрытий с помощью метода толчкомера.

2. Описание метода толчкомера

2.1. Суть метода заключается в измерении сжатия рессор (пружин) подвески автомобиля или специального прицепного устройства, используемых для контроля ровности, при проезде контролируемого участка. Суммирование и регистрация сжатия рессор осуществляется с помощью измерителя механического или электронного типа, который получил название толчкомер. Суммарное сжатие рессор, полученное на участке длиной 1 км, выражается величиной, имеющей размерность см/км. При проведении измерений скорость транспортного средства должна быть постоянной. На практике скорость принимается равной 50 км/ч.

2.2. На прогиб рессор, помимо основного возмущающего воздействия (неровности дороги), влияют подрессоренная и неподрессоренная массы автомобиля или прицепного устройства, коэффициент суммарного сопротивления гидравлических амортизаторов и трение в сочленениях подвески, жесткость рессор подвески и радиальная жесткость шин колес. Для повышения стабильности получаемых данных необходимо, чтобы эти параметры оставались неизменными в процессе эксплуатации. К сожалению, на практике достичь этого не удается, но с помощью различных мер можно значительно уменьшить влияние их нестабильности на результаты измерений.

2.3. При движении автомобиля дополнительными возмущающими факторами, влияющими на колебания подвески, кроме неровностей покрытия будут также: дисбаланс колес и отклонение шин от круглой формы, изменение скорости движения в процессе измерений, переключение передач и др.

При повторных измерениях на одном и том же участке невозможно выдержать первоначальный след движения, что приводит к разбросу получаемых данных. Величина разброса в значительной степени зависит от поперечной ровности.

2.4. Конструктивное исполнение измерителя (толчкомера) также оказывает влияние на точность измерения. Его влияние на результаты контроля обусловлено состоянием привода, дискретностью измерения, количеством значащих цифр и др.

3. Выбор метода калибровки толчкомера

3.1. При проведении измерений с помощью различных установок часто принимают одно средство измерения в качестве эталонного и по нему калибруют остальные устройства. Таким способом решают проблему сопоставимости данных, получаемых с помощью различных средств измерений. При контроле ровности с помощью толчкомеров такой вариант принципиально возможен, но только в рамках одной организации.

3.2. Параметры подвески используемых эталонного и калибруемого автомобилей (прицепных устройств) не остаются постоянными в процессе эксплуатации и при замене отдельных элементов подвески. Следствием этого будет изменение калибровочной зависимости в процессе эксплуатации и различие получаемых оценок ровности одного и того же участка с помощью эталонной и прокалиброванной установок. Поэтому периодически необходимо делать поверку полученных калибровочных зависимостей и при необходимости осуществлять их корректировку. При таком варианте калибровки остается проблема сохранения параметров эталонного устройства неизменными в процессе эксплуатации.

3.3. При диагностике автомобильных дорог в различных регионах с помощью разнотипного оборудования рассмотренный вариант получения сопоставимых данных практически неприемлем. В этом случае в качестве эталонного средства контроля необходимо выбирать устройство (метод), которое характеризуется значительно большей стабильностью и точностью, чем калибруемое устройство.

4. Обоснование эталонного метода калибровки

4.1. В мировой практике контроля ровности автомобильных дорог за последние 10 — 15 лет для оценки их ровности достаточно широкое распространение находит международный показатель (индекс) ровности IRI ( International Roughness Index ). Оценка ровности по IRI получается путем моделирования проезда автомобиля с заданными параметрами подвески со скоростью 80 км/ч по контролируемому следу движения. При этом определяется сжатие рессор автомобиля. Показатель IRI имеет размерность мм/м или м/км. По своей физической сущности показатель IRI близок к оценке по толчкомеру. Для того чтобы получить оценку ровности по IRI необходимо измерить продольный профиль контролируемого участка с шагом не более 0,25 м, а затем вычислить значение IRI .

4.2. При калибровке средств измерений часто используют уравнение регрессии второго порядка, имеющее следующий вид:

y — результат измерения эталонным устройством;

x — результат измерения калибруемым устройством;

А , В, С — неизвестные коэффициенты уравнения регрессии, которые необходимо определить.

Рассмотренный подход может быть использован при калибровке толчкомеров. При использовании в качестве эталонного показателя международного индекса ровности IRI уравнение калибровки примет следующий вид:

E ( IRI ) — оценка ровности участка по IRI , м/км;

Т — оценка ровности участка по толчкомеру, см/км.

Для определения коэффициентов А, В, С регрессионного уравнения необходимо выбрать несколько калибровочных участков и получить их оценку ровности с помощью толчкомера и по IRI . Порядок вычисления коэффициентов А, В, С приведен в разделе 6 .

4.3. Следует отметить, что до настоящего времени не принят международный стандарт, который классифицировал бы автомобильные дороги по ровности в соответствии со значениями международного показателя ровности IRI . В приложении 1 приведена классификация ровности автомобильных дорог по IRI , которая использовалась при проведении международных сравнительных испытаний по ровности, а также классификация, принятая в Бельгии, Швеции и Финляндии. Показатель ровности IRI в нашей стране пока не включен в нормативные документы и не нашел широкого применения. В то же время, учитывая значительный рост международных перевозок, целесообразно оценивать ровность автомобильных дорог по этому показателю и осуществлять сравнение ровности отечественных автомобильных дорог с зарубежными.

4.4. Получение продольного профиля участков, используемых для калибровки, при отсутствии высокопроизводительных установок профилометрического типа или лазерных цифровых нивелиров, а также вычисление значений международного показателя ровности IRI для этих участков является трудоемким процессом. Поэтому в России в качестве эталонного показателя целесообразно использовать оценку ровности по методу трехметровой рейки с клиновым промерником, который включен в ГОСТ 30412, ГОСТ Р 50597, СНиП 3.06.03-85 и др., а показатель IRI использовать факультативно. Несмотря на различную физическую сущность методов IRI и трехметровой рейки на основании большого объема экспериментальных данных установлена регрессия (зависимость) между оценками ровности по этим методам. Регрессионная функция имеет следующий вид:

(3)

E ( IRI ) — оценка ровности участка по IRI , м/км;

Р — количество просветов под трехметровой рейкой, превышающих величину 3 мм. Эта величина выражается в процентах от общего количества просветов, полученных при измерении трехметровой рейкой на выбранном участке.

В графическом виде эта зависимость представлена в приложении 2 . Получение эталонных оценок участков, используемых для калибровки с помощью трехметровой рейки, менее трудоемкий процесс, чем их нивелирование с коротким шагом и дальнейшая обработка по специальной программе. В этом случае уравнение калибровки будет иметь следующий вид:

Е (Р) — оценка ровности участка по методу трехметровой рейки, %;

Т — оценка ровности того же участка с помощью калибруемой установки, осуществляющей метод толчкомера, см/км.

5. Выбор эталонных участков и получение их оценок

5.1. Количество участков калибровки N следует принимать равным 6 — 7. При меньшем количестве участков будет возрастать погрешность калибровки. Весь предполагаемый контролируемый диапазон шкалы ровности при измерении толчкомером необходимо разбить на N поддиапазонов и выбрать участки для калибровки с параметрами ровности, соответствующими этим поддиапазонам. Характеристики ровности выбранных участков должны примерно соответствовать арифметической прогрессии (равномерно распределены по предполагаемому диапазону измерения). Участки должны располагаться на прямолинейных отрезках автомобильных дорог и иметь свойства ровности, которые являются общими для всей длины участка, включая пятидесятиметровый подход к калибровочному участку. Длина участков должна быть не менее 400 м каждый.

5.2. Для каждого участка от 1 до N необходимо получить оценку ровности по толчкомеру Т и выбранному эталонному показателю ровности: количеству просветов под трехметровой рейкой или IRI .

6. Расчет калибровочной кривой

6.1. Формулы для вычисления уравнения калибровки ( 1 ) (определения коэффициентов А , В, С) приведены ниже:

6.2. В формулах через N обозначено количество участков калибровки; X_i — оценка ровности i -го участка по толчкомеру; Y_i — оценка ровности этого же участка по выбранному эталонному методу; i — обозначает порядковый номер участка.

6.3. Полученные в результате вычислений числовые значения коэффициентов А , В, С подставить в регрессионное уравнение ( 1 ), которое и будет описывать калибровочную кривую для калибруемой установки.

6.4. Калибровку установок необходимо осуществлять для рабочей скорости, на которой будут проводиться измерения.

6.5. Практика проведения контроля ровности с помощью толчкомеров показала, что принятая рабочая скорость, равная 50 км/ч, не оптимальна. Так, для автомобилей УАЗ сложно поддерживать такую скорость без переключения передач на участках автомобильных дорог даже с небольшим подъемом. При движении с такой скоростью часто создаются помехи транспортному потоку. Поэтому целесообразно иметь калибровочные зависимости, по крайней мере, для двух различных рабочих скоростей, выбор в значительной степени обусловлен типом используемого автомобиля.

6.6. Для каждой установки, предназначенной для диагностики автомобильных дорог, необходимо получить свою калибровочную кривую, то есть каждая установка должна калиброваться индивидуально.

6.7. Калибровка является справедливой только в пределах диапазона ровности, охватываемого участками калибровки.

7. Порядок получения калибровочной зависимости

7.1. Выбрать рабочую скорость.

7.2. На ряде участков автомобильных дорог с различной степенью ровности провести предварительные измерения с помощью толчкомера на выбранной рабочей скорости. По результатам полученной оценки выбрать 6 — 7 участков длиной 300 — 500 м каждый, ровность которых находится в диапазоне от 30 — 40 до 200 — 250 см/км. Желательно, чтобы выбранные участки равномерно перекрывали весь необходимый диапазон ровности.

7.3. Получить точную оценку ровности для каждого выбранного участка N _i на рабочей скорости. Для этого необходимо провести измерения с помощью толчкомера не менее трех раз и определить среднее значение ровности на каждом участке. Привести полученное среднее значение ровности к участку длиной 1 км, умножив его на коэффициент K_i , равный:

L_i — длина выбранного участка, км.

Полученная оценка ровности Т _i в см/км и будет использоваться при вычислении калибровочной зависимости.

7.4. Получить оценку ровности для каждого выбранного участка N _i по принятому эталонному показателю E_i (просветы под трехметровой рейкой или индексу IRI ).

7.5. Используя полученные оценки ровности для выбранных участков Е _i и T_i , с помощью формул, приведенных в разделе 5 , рассчитать коэффициенты А , В, С регрессионного уравнения.

7.6. Подставить полученные числовые значения коэффициентов A , B , С в уравнение ( 2 ) или ( 4 ), в зависимости от принятого эталонного показателя. Полученное уравнение и будет являться уравнением калибровки или калибровочной зависимостью.

В соответствии с описанным порядком были получены калибровочные зависимости для автомобилей УАЗ-2206 и Газели для рабочей скорости 50 км/ч. В приложении 3 приведены калибровочные зависимости, полученные при использовании в качестве эталонного показателя метода трехметровой рейки, а в приложении 4 — IRI . При калибровке в качестве измерителя использовался толчкомер конструкции Росдорнии ИВП-1м.

Приведенные в приложениях 2 и 3 калибровочные зависимости даны в качестве примера и иллюстрируют порядок получения эталонных оценок. Для каждой конкретной установки должны быть получены свои калибровочные зависимости.

8. Измерение ровности дорожных покрытий

8.1. Так как на результаты контроля ровности с помощью толчкомера оказывают влияние многие факторы, то для повышения достоверности контроля необходимо строго соблюдать требования по техническому обслуживанию и эксплуатации установок и методику проведения измерений.

8.2. Для проведения измерений следует использовать только установки, прошедшие калибровку. Она должна осуществляться перед началом измерительного сезона ежегодно. Через 1 — 2 месяца эксплуатации и при замене элементов подвески необходимо проверять калибровку.

8.3. Измеритель должен располагаться на заднеприводном автомобиле. Перед выездом на испытания водитель должен убедиться в технической исправности автомобиля, а инженер-испытатель проверить работу измерителя в соответствии с установленной методикой.

8.4. Колеса автомобиля должны быть отбалансированы и иметь минимальные биения в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

8.5. На всех колесах (включая запасное) следует установить однотипные шины, рекомендованные ТУ по эксплуатации автомобиля. Состояние шин должно соответствовать принятым нормам эксплуатации. Использование шин с неравномерным износом не допускается.

8.6. Давление в шинах должно соответствовать ТУ по эксплуатации с допуском + 0,01 МПа.

8.7. Для исключения сухого трения рессоры должны быть смазаны графитовой смазкой и закрыты защитными чехлами. Предпочтительнее использовать автомобиль с пружинной подвеской.

8.8. Параметры амортизаторов должны соответствовать ТУ. При температуре 0 °С и ниже на амортизаторы необходимо установить теплоизолирующие чехлы.

8.9. Масса автомобиля не должна изменяться более чем на ± 25 кг от ее значения при калибровке.

8.10. Установка измерителя на автомобиль и проверка его функционирования осуществляются согласно разработанным на него ТУ.

8.11. При проведении измерений следует поддерживать рабочую скорость движения в пределах ± 5 % от принятой для измерений без переключения передач, обеспечивая плавность движения автомобиля. На рабочую скорость необходимо переходить не менее чем за 50 м до начала контролируемого участка.

8.12. Измерение ровности необходимо осуществлять при движении по полосе наката. Количество проездов по каждой полосе не менее двух. При разбросе результатов двух измерений более чем на 15 % необходимо провести третье измерение.

8.13. Снятие показаний толчкомера Т _i необходимо осуществлять против каждого километрового столба или по датчику пути. Одновременно необходимо снять показания с датчика пройденного пути S_i .

9. Обработка результатов измерений

9.1. Определить среднее значение результатов измерений ровности Т _{i cp} для каждого участка измерений.

9.2. Определить длину S_i каждого участка измерений.

9.3. Для участков, длина которых более или менее 1 км, привести полученное значение Т _{i cp} к оценке участка длиной в 1 км путем умножения Т _{i cp} на коэффициент K_i , который определяется с помощью выражения ( 5 ). Оценка ровности участков протяженностью в 1 км должна выражаться в см/км.

9.4. С помощью полученной калибровочной зависимости перевести оценку ровности каждого участка по толчкомеру Т _{i cp} в соответствующую оценку по эталонному показателю — просвету под трехметровой рейкой. Порядок перевода значений ровности, полученных с помощью толчкомера, в оценку по эталонному показателю показан стрелками в приложении 3 . Аналогично можно получить оценку по международному показателю ровности IRI при наличии соответствующей калибровочной зависимости .

9.5. Используя полученную оценку ровности по методу трехметровой рейки, с помощью приведенной ниже таблицы для каждого участка получить значения частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости К _pc 6 (см. «Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог. ВСН 6-90»).

Количество просветов под трехметровой рейкой более 3 мм, %

Коэффициент обеспеченности расчетной скорости, К_рс6

Источник

Измерение ровности покрытия при

Дороги автомобильные общего пользования

Методы измерения ровности

Automobile roads of general use. Road pavement. Roughness measurement methods

Дата введения 2016-08-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет» (МАДИ), Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 418 «Дорожное хозяйство»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 14 ноября 2014 г. N 72-П)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 ноября 2015 г. N 1931-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33101-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2016 г. с правом досрочного применения

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

В настоящее время в странах — членах Таможенного союза наиболее широко применяют методы контроля ровности покрытий автомобильных дорог, основанные на следующих подходах:

1-й подход — измерение рейкой длиной три метра с клиновым промерником, предусматривающее измерение величины просвета под рейкой;

2-й подход — измерение нивелиром и нивелирной рейкой, предусматривающее вычисление модуля разности вертикальных отметок поверхности с шагом 5, 10 и 20 м;

3-й подход — измерение с применением автомобильной установки ПКРС-2 или другими приборами, показания которых приведены к показаниям ПКРС, предусматривающее определение интенсивности (уровня) вертикальных колебаний прицепного прибора относительно подрессоренного кузова, выражаемое в виде суммарного перемещения неподрессоренной массы относительно подрессоренной на 1 км дороги (см/км).

Метод измерения ровности покрытий автомобильных дорог, представленный в настоящем стандарте, принципиально отличается от предшествующих прежде всего тем, что в его основу положен новый подход, который заключается в том, что результатом измерения является продольный микропрофиль в виде массива ординат. При этом расстояние между фиксируемыми ординатами может составлять несколько сантиметров, а точность их измерения — доли миллиметров в зависимости от особенностей применяемого оборудования.

Используя специальные программные средства на основании исходных данных в виде массива ординат микропрофиля, можно вычислять такие показатели ровности покрытия, как: количество допустимых просветов под 3-метровой рейкой, модуль разности вертикальных отметок поверхности с различным шагом, международный показатель ровности ( IRI ) и спектральную плотность дисперсий ординат продольного профиля. Визуальное представление микропрофиля каждой полосы проезжей части позволяет определить размер и распределение неровностей по длине дороги.

Важнейшими особенностями и достоинствами метода являются высокая производительность и точность, что в сочетании с современными компьютерными средствами хранения и обработки информации позволяет применять его как при оценке качества вновь построенных и отремонтированных покрытий, так и при диагностике автомобильных дорог в процессе эксплуатации.

Данный стандарт регламентирует методы, позволяющие измерять и записывать ординаты микропрофиля проезжей части автомобильных дорог, устанавливает единые требования к профилометрам, показателям точности измерений, условиям проведения измерений, форме представления результатов измерений, способам обработки этих результатов, а также перечень и способы вычисления показателей продольной ровности покрытий автомобильных дорог.

Введение настоящего стандарта не отменяет действия ГОСТ 30412, в котором рассмотрены методы измерения ровности 3-метровой рейкой с клиновым промерником, нивелиром с нивелирной рейкой и установками типа ПКРС.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения ровности автомобильных дорог общего пользования на основании регистрации ординат микропрофиля покрытия с помощью высокоскоростных профилометрических установок.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные. Металлические. Технические условия

ГОСТ 10528-90 Нивелиры. Общие технические условия

ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерения неровностей оснований и покрытий

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 продольная ровность проезжей части: Качественная характеристика состояния поверхности дорожного покрытия по геометрическим параметрам, способным оказывать влияние на колебания движущегося транспортного средства.

3.2 полоса движения: Продольная полоса проезжей части, по которой происходит движение транспортных средств в один ряд.

3.3 полоса наката (колея): Продольная полоса на поверхности проезжей части дороги, соответствующая траектории движения колес транспортных средств, следующих по данной полосе движения.

Примечание — Различают правую и левую полосы наката, соответствующие траектории движения правых или левых колес транспортных средств.

3.4 микропрофиль проезжей части: Продольное сечение поверхности автомобильной дороги в виде массива ординат (вертикальных отметок), содержащего неровности, оказывающие влияние на вертикальные колебания автомобиля.

3.5 высокоскоростной профилометр: Передвижная измерительная установка, позволяющая при проезде по дороге со скоростями транспортного потока определять ординаты микропрофиля дорожной поверхности с требуемой точностью.

3.6 длина волны неровности: Продольное расстояние, на котором укладывается полный период неровности синусоидальной формы.

3.7 частота дорожных неровностей (дорожная частота): Величина обратная длине волны неровности.

Примечание — Длина волны и частота неровностей используются при фильтрации и спектральном анализе микропрофилей.

3.8 фильтрация микропрофиля (фильтр): Математическая процедура преобразования массива ординат микропрофиля дорожного покрытия с целью исключения из микропрофиля неровностей с частотами, выходящими за пределы интересующего диапазона.

3.9 фильтр высоких частот: Фильтр, пропускающий без искажений частоты дорожных неровностей, превышающие заданную частоту.

3.10 фильтр низких частот: Фильтр, пропускающий без искажений частоты дорожных неровностей, не превышающие заданную частоту.

3.11 полосовой фильтр: Фильтр, пропускающий без искажений частоты дорожных неровностей, находящиеся в заданном диапазоне.

3.12 испытания профилометра: Совокупность операций, выполняемых с целью определения показателей точности профилометра.

3.13 спектральная плотность дисперсии ординат микропрофиля; СПД ОМ, мм м/цикл: Оценочный показатель ровности, характеризующий частотный состав микропрофиля, в соответствии [1].

4 Требования к профилометрам

4.1 При выполнении измерений ординат продольного микропрофиля покрытия автомобильных дорог следует применять профилометры двух классов точности.

Примечание — Профилометры подлежат государственному метрологическому контролю и надзору в порядке, установленном законодательством государства.

4.2 Параметры точности профилометра необходимо определять по результатам испытаний на представительном наборе тестовых участков с расчетом точности и повторяемости результатов измерений, выполненных в соответствии с приложением А.

4.3 Класс точности профилометра следует определять в соответствии с приложением Б.

4.4 Профилометры 1-го класса точности разрешается применять для записи ординат продольного микропрофиля проезжей части автомобильных дорог всех категорий.

Профилометры 2-го класса точности для записи ординат продольного микропрофиля проезжей части разрешается применять только на автомобильных дорогах, разрешенная скорость движения по которым не превышает 90 км/ч.

5 Проведение измерений

5.1 Требования к условиям измерений

5.1.1 Состояние дорожного покрытия на участке проведения измерений должно обеспечивать возможность движения профилометра с рабочей скоростью, определенной его руководством по эксплуатации.

5.1.2 Поверхность дорожного покрытия должна быть сухой, очищенной от грязи и посторонних предметов.

5.1.3 Минимальная длина измеряемого участка должна быть не менее 100 м без учета расстояния, необходимого для разгона и торможения дорожной лаборатории, оснащенной профилометром.

Примечание — Для определения СПД длина измеряемого участка должна быть не менее 500 м.

5.2 Требования к безопасности

5.2.1 Для обеспечения безопасности и информирования других участников дорожного движения о проведении измерительных работ на дороге профилометр должен быть оборудован специальными знаками и сигнальными устройствами: надписью «Дорожная лаборатория» и проблесковым маячком желтого цвета.

5.2.2 В случае, если измерение микропрофиля на участке дороги невозможно без создания помех для движения транспортного потока, должны быть приняты необходимые меры безопасности по обеспечению беспрепятственного проезда профилометра с рабочей скоростью.

5.3 Порядок выполнения измерений

5.3.1 При выполнении измерений с использованием профилометра следует руководствоваться инструкцией по его эксплуатации.

5.3.2 При выполнении измерений следует придерживаться траектории движения, обеспечивающей измерение микропрофиля на расстоянии от 0,5 до 1,0 м от правого края полосы движения.

5.3.3 Привязку начала и конца участка измерений к местным ориентирам следует осуществлять по существующим километровым столбам. В случае отсутствия километровых столбов на участке измерения допускается проводить привязку к стационарным объектам ситуации (дорожным знакам, водопропускным трубам, пересечениям и т.п.) с указанием расстояния от объекта ситуации до начала (конца) участка по показаниям датчика пути профилометра.

5.3.4 Привязку начала и конца участка измерений к глобальной системе координат следует осуществлять в системе координат WGS-84.

5.3.5 При выполнении измерений на вновь построенных и отремонтированных участках дорог для улучшения статистической точности определения показателей ровности следует производить не менее трех измерений продольного микропрофиля по каждой полосе движения и использовать в качестве результата по каждому показателю ровности среднее арифметическое значение показателя по заездам.

5.3.6 При диагностике состояния покрытий автомобильных дорог количество проездов по одной полосе движения может быть снижено до одного.

6 Оформление результатов измерений

6.1 Результаты измерений должны содержать:

— данные о продольном микропрофиле;

— данные об участке измерений;

— данные о применяемом профилометре;

— дату и время проведения измерений.

6.2 Данные о продольном микропрофиле каждого записанного участка автомобильной дороги должны быть представлены отдельным файлом, содержащим массив ординат микропрофиля с указанием шага записи (в метрах) и числа точек массива. Формат записи файла определяется производителем профилометра.

6.3 Шаг записи массива ординат продольного микропрофиля проезжей части должен быть не более 0,125 м.

6.4 Данные об участке измерений должны содержать следующую информацию:

— наименование дороги;

— привязку начала и конца участка относительно километровых знаков или местных ориентиров;

— привязку начала и конца участка к глобальным координатам;

— направление и номер полосы движения;

— данные о типе покрытия и состоянии проезжей части.

7 Обработка результатов измерений и вычисление показателей оценки продольной ровности

7.1 Регистрируемые и сохраняемые данные о продольном микропрофиле проезжей части каждого измеряемого участка автомобильной дороги предназначены для обработки и вычисления следующих показателей продольной ровности:

— международного показателя ровности ( IRI );

— спектральной плотности дисперсии ординат микропрофиля (СПД ОМ);

— количества просветов под трехметровой рекой;*
___________________
* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

— разности вертикальных отметок.

7.2 Требования по определению показателя IRI

7.2.1 Показатель IRI следует определять по алгоритму в соответствии с приложением В на основе записанных значений ординат продольного микропрофиля.

7.2.2 Показатель IRI , как правило, определяют для каждых 100 м, каждых 1000 м и для всей длины записанного участка автомобильной дороги.

Примечание — Длина отрезков, для которых вычисляют показатель IRI , может быть установлена техническим заданием на выполнение работ по измерению микропрофиля или соответствующим нормативным документом.

7.3 Требования к определению СПД ОМ

7.3.1 При вычислении СПД ОМ и представлении результатов вычисления следует руководствоваться [1].

7.3.2 Международная классификация автомобильных дорог по СПД ОМ приведена в приложении Г.

7.4 Требования к определению количества просветов под трехметровой рейкой

Количество просветов под 3-метровой рейкой на основании результатов записи ординат микропрофиля проезжей части автомобильной дороги следует определять по алгоритму в соответствии с приложением Д.

7.5 Требования к определению разности вертикальных отметок

Разность вертикальных отметок на основании результатов записи ординат микропрофиля проезжей части автомобильной дороги следует определять по алгоритму в соответствии с приложением Е.

Приложение А (обязательное). Порядок проведения испытаний профилометров

А.1 Общие положения

А.1.1 Испытания профилометров следует проводить на наборе тестовых участков дороги путем сравнения результатов измерения ординат микропрофиля поверхности дорожного покрытия профилометром с результатами измерения, полученными короткошаговым высокоточным нивелированием.

А.1.2 Показателями качества измерений ординат микропрофиля поверхности дорожного покрытия профилометром являются:

— точность и повторяемость усредненных величин неровностей в каждом диапазоне длин волн;

— точность и повторяемость ординат микропрофиля в каждом диапазоне длин волн;

— точность и повторяемость показателя IRI , рассчитанного по результатам измерения для отрезков длиной 100 м;

— точность измерения пройденного пути.

Примечание — При наличии в аппаратуре профилометра двух (правого и левого) каналов измерения правый канал измерения оценивается по точности, левый канал — по повторяемости.

А.2 Тестовые участки

А.2.1 Для проведения испытаний должно быть выбрано не менее трех тестовых участков, длина одного из которых должна быть не менее 500 м, остальных — не менее 200 м.

А.2.2 Тестовые участки для испытаний профилометров необходимо выбирать, исходя из следующих требований:

— в составе тестовых участков должны быть участки покрытия с высокой шероховатостью (средняя глубина впадин шероховатости не менее 2,0 мм по методу «Песчаное пятно») и участки с низкой шероховатостью (средняя глубина впадин шероховатости не более 0,45 мм по методу «Песчаное пятно»);

— в составе тестовых участков должны быть участки покрытия с различной ровностью, оцениваемой по показателю IRI , а именно: менее 1,5 мм/м, в пределах от 1,5 до 2,5 мм/м и более 2,5 мм/м;

— тестовые участки должны иметь покрытие без раскрытых трещин, выбоин, выраженных искажений поперечного профиля;

— покрытие на тестовых участках должно быть очищено от грязи и посторонних предметов;

— расположение тестовых участков должно обеспечивать возможность для разгона профилометра на дистанции не менее 300 м и торможения на дистанции не менее 50 м.

А.3 Измерение вертикальных отметок нивелиром и нивелирной рейкой

А.3.1 Нивелир и рейка должны быть технически исправны, поверены в соответствии с ГОСТ 10528.

Рейка должна быть соединена сферическим шарниром с опорной пятой диаметром 100 мм, имеющей резиновую прокладку для имитации сглаживания шероховатости поверхности дорожного покрытия шиной колеса автомобиля. Значение статического прогиба резиновой прокладки под собственным весом рейки с пятой должно находиться в диапазоне от 0,5 до 1,5 мм.

А.3.2 Нивелирование тестовых участков следует выполнять по правой полосе наката с шагом отметок 0,25 м. На каждом из тестовых участков нивелирование отрезка длиной 50 м, начинающегося с отметки 100 м, следует выполнять с шагом 0,125 м.

А.3.3 Нивелирование выполняется в коридоре измерений шириной 0,4 м, расположенном в правой полосе наката. Границы коридора измерений следует размечать двумя продольными тонкими линиями.

Нивелирование следует проводить по центру коридора измерений в прямом и обратном направлениях. Места установки рейки в поперечном сечении допускается определять с помощью рулетки.

Места установки рейки в продольном направлении должны быть обозначены метками. Метки на поверхности дорожного покрытия следует наносить с внешней стороны границы коридора измерений с шагом не менее 2 м. Места установки рейки в промежуточных точках с шагом 0,25 и 0,125 м допускается определять по рулетке без нанесения меток на поверхность дорожного покрытия. При необходимости места установки нивелирной рейки могут быть размечены с шагом 0,25 и 0,125 м. Схема разметки коридора измерений представлена на рисунке А.1.

Примечание — Требования к измерительной рулетке — по ГОСТ 7502.

Рисунок А.1 — Схема разметки коридора измерений при нивелировании тестового участка

1 — граница коридора измерений; 2 — маркированные отметки на границах коридора с шагом 2 м; 3 — линия установки центра пяты нивелирной рейки; 4 — рулетка для определения мест установки рейки с шагом 0,25 м; 5 — нивелирная рейка с пятой диаметром 100 мм

Рисунок А.1 — Схема разметки коридора измерений при нивелировании тестового участка

А.3.4 При нивелировании отсчеты отметок по рейке должны быть выполнены с точностью 0,1 мм.

А.3.5 Массив данных профиля по результатам нивелирования следует формировать путем осреднения двух значений вертикальных отметок, полученных при измерении в прямом и обратном направлениях.

А.4 Проведение измерений профилометром

А.4.1 Измерение микропрофиля тестового участка профилометром следует проводить не менее десяти раз.

Примечание — Рекомендуется проведение 12 измерений микропрофиля с последующим исключением из них двух сомнительных результатов измерений.

А.4.2 При измерениях микропрофиля профилометром следует проводить не менее пяти заездов со скоростью 40 км/ч и не менее пяти заездов со скоростью 80 км/ч.

Примечание — Допускается проводить измерения с рабочей скоростью, определенной производителем профилометра.

А.4.3 Траектория движения дорожной лаборатории должна обеспечивать измерение микропрофиля внутри размеченного согласно А.3.3 коридора измерений.

А.4.4 Шаг записи массива ординат продольного микропрофиля проезжей части должен быть 0,125 м.

А.4.5 Допускается установка или нанесение меток (цветовых, геометрических, светоотражающих, радиометок и т.п.) на участках разгона и торможения для более точной привязки результатов измерения микропрофиля к началу и концу тестового участка.

А.5 Фильтрация микропрофиля

А.5.1 Определение точности и повторяемости результатов измерения микропрофиля следует выполнять для диапазонов длин волн, указанных в таблице А.1.

Таблица А.1 — Границы анализируемых диапазонов длин волн

Источник