Диагностика автомобильных дорог. Ровность дорожных покрытий. Лекция 14

1.

Диагностика
автомобильных дорог
Кутузов Виктор Владимирович
ver.0.3
Белорусско-Российский университет, 2019

2.

Лекция.
Ровность
дорожных покрытий
ver.0.3
Белорусско-Российский университет, 2019

3.

Рекомендуемая
литература по теме

4.

Ровность дорожных покрытий
• Леонович, И.И. Диагностика автомобильных
дорог : учеб. пособие / И.И. Леонович, СВ.
Богданович, И.В. Нестерович. — Минск:
Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2011. — 350с. –
стр.16-82
• Васильев А. П. Эксплуатация автомобильных
дорог : в 2 т. — Т. 1 : учебник для студ. высш.
учеб, заведений / А. П. Васильев. — М. :
Издательский центр «Академия», 2010. — 320
с. // стр.50-69

5.

Ровность дорожных покрытий
• СТБ 1566-2005 Дороги автомобильные.
Методы испытаний.
• ТКП 140-2015 Автомобильные дороги.
Порядок выполнения диагностики
• ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и
аэродромы. Методы измерений неровностей
оснований и покрытий
• ГОСТ 33101-2014 Дороги автомобильные
общего пользования. Покрытия дорожные.
Методы измерения ровности

6.

Термины и определения

7.

• Продольная ровность проезжей части:
Качественная характеристика состояния
поверхности дорожного покрытия по
геометрическим параметрам, способным
оказывать влияние на колебания
движущегося транспортного средства.
[ГОСТ 33101-2014]

8.

• Микропрофиль проезжей части: Продольное
сечение поверхности автомобильной дороги
в виде массива ординат (вертикальных
отметок), содержащего неровности,
оказывающие влияние на вертикальные
колебания автомобиля. [ГОСТ 33101-2014]

9.

• Длина волны неровности: Продольное
расстояние, на котором укладывается полный
период неровности синусоидальной формы.
[ГОСТ 33101-2014]
• Частота дорожных неровностей (дорожная
частота): Величина обратная длине волны
неровности. [ГОСТ 33101-2014]

10.

• Международный показатель ровности
(International Roughness Index); IRI, мм/м:
Отношение величины суммарного
перемещения неподрессоренной массы
(колеса) относительно подрессоренной
(кузова автомобиля) к длине участка дороги.
[ГОСТ 33101-2014]

11.

• Высокоскоростной профилометр:
Передвижная измерительная установка,
позволяющая при проезде по дороге со
скоростями транспортного потока определять
ординаты микропрофиля дорожной
поверхности с требуемой точностью.
[ГОСТ 33101-2014]

12.

Ровность
дорожных
покрытий

13.

• Ровность дороги — это характеристика
поверхности дороги, определенная наличием
неровностей или отклонений фактической
поверхности от проектной, вызывающих при
проезде автомобиля колебания его колес и кузова

14.

Различают продольную и
поперечную ровность

15.

• К основным причинам образования
неровностей покрытия относят:
– высокую транспортную нагрузку;
– недостаточную прочность и сдвигоустойчивость
дорожных одежд, применение слабопрочных
материалов в конструктивных слоях покрытия;
– нарушение требований к ровности покрытий при
строительстве и низкое качество работ по
строительстве и низкое качество работ по
возведению земляного полотна и дорожной одежды;
– необеспеченный водоотвод и пучинообразование;
– износ, деформации и разрушения покрытия под
действием транспорта и климатических факторов и
несвоевременные работы по устранению этих
дефектов.

16.

17.

• Под воздействием внешних сил и процессов, протекающих в
земляном полотне и дорожной одежде, на проезжей части
возникают различные неровности — волны, колеи, выбоины,
просадки, прогибы и др.
• Появление неровностей отрицательно сказывается на
эффективности работы автомобильного транспорта,
способствует снижению безопасности движения, уменьшает
долговечность дороги.
• Неровности приводят в колебательное состояние автомобиль
при его движении. При колебании кузова с частотой 0,7...4 Гц
пассажиры испытывают неприятные ощущения, которые при
5...20 Гц достигают выраженной степени (потеря остроты
зрения, изменение дыхания и деятельности сердца —
укачивание, что по аналогии с морской болезнью можно
назвать автомобильной болезнью).

18.

Различные виды неровностей
на автомобильной дороге

19.

Методы определения ровности
Для оценки ровности применяются различные
методы. В качестве численных критериев
используются:
• величина и число просветов (в миллиметрах)
под измерительной рейкой;
• сумма сжатий рессор автомобиля или
специального прицепа (в сантиметрах на 1
км) при движении со скоростью 50 км/ч;
• коэффициент ровности;
• индекс ровности покрытия IRI и др.

20.

• Наличие неровностей часто обусловливается и тем,
что при производстве работ бывает очень трудно
получить геометрически правильную форму
поверхности проезжей части. Кроме того, покрытие на
проезжей части изнашивается под воздействием
автомобильных нагрузок и погодно-климатических
факторов.
• Плохое содержание дорог и несвоевременный их
ремонт усугубляют деградацию поверхности
покрытия.
• Неровности дорожного покрытия не постоянны во
времени. В процессе эксплуатации дорог они
изменяют свой характер, форму, место и размеры.
Чаще всего этот процесс развивается в худшую
сторону и остановить его — первостепенная задача
дорожных организаций.

21.

22.

Параметры ровности покрытий
1 — шероховатость покрытия;
2 — микронеровности;
3 — измерительная планка;
li — расстояния между неровностями или длина волны;
hi — глубина впадин или высота неровностей

23.

24.

25.

Система измерения ровности
дорожного покрытия
Приборы и Оборудование
Методы

26.

Измерение ровности
• Измерение ровности — процесс
определения как самих неровностей, так и
характера воздействия неровностей на
измерительную установку.

27.

Методы измерения ровности
• Методы измерения ровности делятся на:
– контактные и бесконтактные,
– дискретные и непрерывные,
– простые и с анализирующим устройством.

28.

29.

Приборы
• В мировой практике известно множество
конструкций приборов для измерения ровности
покрытий.
• На сегодняшний день известны следующие
приборы и способы измерения ровности
дорожного покрытия:
нивелирование;
ручные профилометры (приборы типа Dipstick 2000);
профилографы;
типоответчики (Response type road roughness meters –
RTRRMs);
– профилометрические установки;
– и многие другие
–
–
–
–

30.

По принципу действия различают приборы:
• регистрирующие геометрические
параметры неровностей — рейки,
профилографы, виаграфы, уклономеры,
профилометры, нивелиры и др.;
• импульсного действия, измеряющие
колебания или перемещения отдельных
элементов автомобиля — различные
толчкомеры (приборы с обратной реакцией),
акселерометры;
• инерционного действия, динамически
преобразующие продольный профиль
дороги.

31.

32.

Толчкомер ХАДИ, ТХК-2, ТЭД-2М,
ИВП-Ш, измеритель Мэйза
Принципиальная схема измерительной установки на базе легкового автомобиля
(толчкомер ХАДИ, ТХК-2, ТЭД-2М, ИВП-Ш, измеритель Мэйза).

33.

Толчкомер ТХК-2

34.

Толчкомер ИВП-1М

35.

Измеритель ровности BPR

36.

Динамометрический прицеп ПКРС-2У

37.

• 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).

38.

Методы измерения ровности
дорожного покрытия
в соответствии с требованиями
ГОСТ 30412-96 «Дороги автомобильные и
аэродромы. Методы измерений
неровностей оснований и покрытий»

39.

ГОСТ 30412-96 «Дороги автомобильные и
аэродромы. Методы измерений неровностей
оснований и покрытий»
1. Измерения посредством рейки
с клиновым промерником
2. Измерения посредством нивелира и
нивелирной рейки
3. Измерения с применением автомобильной
установки ПКРС-2 для ускоренной
предварительной оценки

40.

Измерения посредством рейки
с клиновым промерником
Пункт 4.1 Требования к рейке и клиновому промернику
4.1.1 Длина рейки должна быть 3000+-2 мм.
4.1.2 Прогиб рейки от собственного веса в середине пролета длиной
2900 мм не должен превышать 0,4 мм.
4.1.3 Ширина опорной грани рейки должна быть 50+-2 мм.
4.1.4 Отклонение опорной грани рейки от плоскостности не должно
превышать 0,2 мм; допускается вместо отклонений от плоскостности
измерять отклонения от прямолинейности продольного профиля
поверхности опорной грани рейки, которое не должно превышать 0,2
мм.
4.1.5Отклонение боковой грани рейки от прямолинейности не
должно превышать 10 мм на длине рейки.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

41.

Измерения посредством рейки
с клиновым промерником
Пункт 4.1 Требования к рейке и клиновому промернику
4.1.6 На боковых гранях рейки должны быть пять меток,
указывающих места измерений просветов под рейкой: шаг меток
500+-2 мм; расстояние от крайних меток до торцов рейки 500+-2 мм.
4.1.7 Клиновый промерник должен иметь две плоские грани
шириной 50+-0,5 мм; угол между поверхностями граней должен быть
в пределах 5°45'+-5'.
4.1.8 Одна из граней клинового промерника должна иметь
поперечные риски; шаг рисок 10+-0,1 мм; риски должны иметь
цифровые обозначения от 1 до 15.
4.1.9 Рейка и клиновый промерник должны быть аттестованы в
соответствии с требованиями ГОСТ 24555.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

42.

Измерения посредством рейки
с клиновым промерником
Пункт 4.2 Подготовка к измерениям
4.2.1 Длину участка измерений следует принимать в пределах 300400 м.
4.2.2 Суммарная длина участков измерений должна составлять не
менее 10 % длины контролируемого покрытия (основания) в
однорядном исчислении.
4.2.3 Поверхность участка измерений должна быть чистой.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

43.

Измерения посредством рейки
с клиновым промерником
Пункт 4.3 Проведение измерений
4.3.1 Измерение на дорогах и улицах следует проводить,
прикладывая рейку к поверхности основания (покрытия) на
расстоянии 0,5-1,0 м от каждой кромки покрытия или края полосы
движения; а на аэродромах - по оси ряда (полосы).
Примечание - При многополосной проезжей части дороги рейку следует
прикладывать на расстоянии 0,5-1,0 м от границы каждой полосы движения.
4.3.2 При каждом приложении рейки следует измерять величину
пяти просветов под рейкой в местах, соответствующих меткам на
боковых гранях рейки.
4.3.3 Места приложения рейки
должны
быть равномерно
расположены по длине участка измерений.
4.3.4 Общее число измерений просветов под рейкой на участке
измерений должно быть не менее 120.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

44.

Измерения посредством рейки
с клиновым промерником
Пункт 4.4 Обработка данных и
представление результатов измерений
Поправки к результатам измерений просветов
под рейкой на участках вертикальных кривых
Общее число измерений следует
принять за 100 % и определить число
просветов под рейкой, превышающих
максимально допустимую величину и
число просветов, меньших
минимально допустимой величины,
установленной теми же документами.
Следует также найти наибольшую
величину просвета. Величины
просветов, полученные при
измерениях на вертикальных кривых,
следует корректировать, используя
данные, приведенные в таблице.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

45.

Измерения посредством
нивелира и нивелирной рейки
Пункт 5.1 Требования к нивелиру и нивелирной рейке
5.1.1 Нивелир и рейка должны быть технически исправны, поверены
и отвечать требованиям ГОСТ 10528.
5.1.2 Опорный торец нивелирной рейки должен быть снабжен
насадкой с полусферическим подпятником.
Пункт 5.2 Подготовка к измерениям. Проведение измерений
5.2.1 Длина участка измерений должна быть не менее 400 м.
5.2.2 Места установки нивелирной рейки должны быть расположены
на одной линии, находящейся на расстоянии 0,5-1,0 м от кромки
основания (покрытия) дороги или на оси основания (покрытия)
аэродрома. Места установки должны быть обозначены метками.
Шаг меток 5+0,2 м.
5.2.3 Измерения следует проводить, последовательно устанавливая
нивелирную рейку на каждую из меток.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

46.

Измерения посредством
нивелира и нивелирной рейки
Пункт 5.3 Обработка данных и представление результатов
измерений
5.3.1 По данным нивелирования вычисляют относительные отметки
hi точек поверхности покрытия или основания дороги в местах
разметки.
5.3.2 По относительным отметкам точек поверхности в местах
разметки определяют отклонения 5h., этих точек (кроме первой и
последней на участке измерений) от прямой линии, проходящей
через предыдущую (i-1) и последующую (i+1) точки по формуле
где hi-1 и hi+1 - относительные отметки предыдущей и последующей
точек.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

47.

Измерения посредством
нивелира и нивелирной рейки
Поправки к значениям при измерениях
неровностей нивелиром
5.3.3 Общее число полученных
величин δhi следует принять за 100% и
с точностью до 0,1 % вычислить число
величин δhi, меньше установленных
ТНПА.
Следует
также
найти
наибольшую величину δhi.
Примечание
При
обработке
данных
измерений, проведенных на участках кривых в
продольном профиле дороги, величину δhi
следует рассчитывать с учетом поправки.
Значения поправок даны в таблице.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

48.

Измерения с применением автомобильной установки
ПКРС-2 для ускоренной предварительной оценки
Пункт 6.1 Требования к автомобильной установке
6.1.1 Автомобильная установка ПКРС-2 состоит из автомобиля,
прицепного одноколесного прибора, оборудованного датчиком
ровности, установленного в автомобиле пульта управления.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

49.

Измерения с применением автомобильной установки
ПКРС-2 для ускоренной предварительной оценки
Параметры, относящиеся к измерению ровности:
- измеряемая величина (показатель ровности) – интенсивность
(уровень)
вертикальных
колебаний
прицепного
прибора
относительно подрессоренного кузова, выражаемая в виде
суммарного сжатия подвески на километр дороги (см/км);
- скорость движения при измерении ровности, км/ч - 50;
- собственная частота свободных колебаний кузова прицепного
прибора, Гц - 0,8+-0,1.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

50.

Измерения с применением автомобильной установки
ПКРС-2 для ускоренной предварительной оценки
Пункт 6.2 Подготовка к измерениям
6.2.1 Каждая установка должна пройти аттестацию, которая
оформляется
протоколом
и
аттестатом
по
формам,
предусмотренным ГОСТ 24555, а также делается отметка в паспорте
на данное средство.
6.2.2 Непосредственно перед проведением измерений должны
выполняться в соответствии с инструкцией по эксплуатации и
обслуживанию установки следующие работы:
- проверка механической части прицепного прибора - надежность
крепления прицепного прибора, затяжка крепежных деталей, трение и
демпфирование в подвеске, исправность привода датчика ровности
(тахогенератора);
- проверка и юстировка спидометра автомобиля;
- балансировка колес, проверка радиального биения шины;
- установка переключателя режимов работы в положение "50 км/ч".
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

51.

Измерения с применением автомобильной установки
ПКРС-2 для ускоренной предварительной оценки
Пункт 6.3 Требования к участкам для проведения измерений.
Проведение измерений
6.3.1 Каждая полоса перед проведением измерений должна быть
очищена от щебня, песка, остатков бетона, а в осенний и зимний
периоды - от снега и льда, способных исказить результаты
измерений.
6.3.2 При проведении измерений необходимо в процессе проезда
выдерживать заданную скорость с точностью +-2 км/ч.
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений неровностей оснований и покрытий

52.

Методы измерения ровности
дорожного покрытия
в соответствии с требованиями
ГОСТ 33101-2014 «Дороги автомобильные
общего пользования. Покрытия дорожные.
Методы измерения ровности»

53.

Метод измерения ровности покрытий
автомобильных дорог, представленный в
настоящем стандарте, принципиально
отличается от методов по ГОСТ 30412-96
«Дороги автомобильные и аэродромы.
Методы
измерений
неровностей
оснований и покрытий» 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.
Настоящий стандарт 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.

54.

5.3 Порядок выполнения измерений по ГОСТ 33101-2014 Дороги автомобильные
общего пользования. Покрытия дорожные. Методы измерения ровности
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.

55.

Определение ровности покрытий
при непосредственном измерении
неровностей поверхности
покрытия

56.

57.

58.

59.

60.

61.

62.

Трехметровая дорожная рейка

63.

Трехметровая дорожная рейка
0.5м
0.5м
1
0.5м
0.5м
2
0.5м
0.5м
3
…
0.5-1.0м
Кромка ПЧ

64.

Статический профилометр Dipstick

65.

Статический профилометр Dipstick
http://www.youtube.com/watch?v=GaSk6e77AYw&list=PLCF257346F5C759BB&index=6 - Face® Dipstick® Road
Profiler (Pavement Profile Measurement)

66.

Статический профилометр Dipstick
https://www.youtube.com/watch?time_continue=9&v=UcIJABmMZsU - Face® Dipstick® Floor Profiler
(Measuring F-Numbers - Concrete Flatness & Levelness Measurement)

67.

Методика определения ровности посредством
нивелира и нивелирной рейки

68.

Методика определения ровности посредством
нивелира и нивелирной рейки
Нивели́ рование — определение разности высот двух и более
точек земной поверхности, то есть определение превышения.

69.

70.

Метод измерения неровностей покрытия с
помощью профилометров
• Профилометр — прибор, позволяющий
получать ряд значений относительных
отметок по четко определенному
направлению пути фактического дорожного
профиля.

71.

72.

Профилограф

73.

Лазерный профилометр Laser Prof
• Лазерный профилометр Laser Prof — оборудование для измерения
профиля дорожного покрытия, разработанное датской компанией
Greenwood Engeneering. Работает по принципу установки
«Профилограф», но оснащено одним лазерным датчиком. Оборудование
съемное и быстро монтируемое, конструкция позволяет устанавливать
его на любой автомобиль, оборудованный фаркопом.

74.

Лазерный профилометр ЛГС
• Лазерный профилометр ЛГС (лазерно-гироскопическая система)
разработан во ФГУП «СоюздорНИИ» (Россия). Позволяет производить
продольные и поперечные (до 2,4 м) измерения ровности.
• ЛГС оборудована шестью лазерами, двумя гироскопами и
акселерометром, дает возможность выполнять измерения со скоростью
до 100 км/ч.

75.

Профилометр Хачатурова
Профилометр Хачатурова, выполненный в виде конструкции буксируемого
одноколесного прицепа, был разработан в 1961 г. в МАДИ под руководством
проф. А.А. Хачатурова. Корпус прибора выполнен в виде рамы с закрепленными
на нем «медленным маятником» и измерительным колесом. Во время
измерения неровностей на дорожном покрытии определяется относительное
перемещение маятника с записью на магнитную ленту.
Схема прибора для записи микропрофиля
1 - буксирующий автомобиль; 2 - шарнирное сцепное
устройство; 3 - ось вращения маятника;
4 - амортизатор, гасящий колебания; 5 - наружная рама;
6 - внутренняя рама; 7 - груз; 8 - «медленный» маятник;
9 - датчик относительных перемещений маятника

76.

Анализатор продольного профиля APL
• Анализатор продольного профиля APL — высокоскоростной
профилометр, разработан французской компанией Vectra для
непрерывного обследования до 400 км одной дорожной полосы в смену.

77.

Установка CHLOE
Установка CHLOE, разработанная Американской ассоциацией государственных
автомобильных дорог и должностных лиц на транспорте (American Association of State
Highway and Transportation Official, AASHO), во время дорожных испытаний
представляет собой прицеп, буксируемый на низкой скорости, с автономно
установленными на нем двумя маленькими колесами, расстояние между центрами
которых 9 дюймов. Установка оснащается аппаратурой, позволяющей выполнять
измерения уклонов на дорогах местного значения с возможностью фиксации
результатов измерений. Фиксируется изменение заслона, которое представляется в
виде статистических данных «дюйм/миля». К недостаткам системы можно отнести
низкую скорость при выполнении, а также общие недостатки, свойственные
механическим системам.

78.

Профилометр дорожный ПКР-1
Профилометр предназначен для непрерывного измерения неровностей продольного профиля покрытий дорог с
производительностью от 100 до 300 км дорог в день. Позволяет локализовать участки автомобильных дорог,
имеющие ровность покрытия ниже допустимого уровня. Прибор состоит из специального прицепа с одним
колесом мотоциклетного типа, который движется на скорости от 40 до 80 км/ч за передвижной дорожной
лабораторией по правой или левой полосе наката. На прицепе установлено балластное шасси, лазерный датчик
линейных перемещений. При движении прицепа по автомобильной дороге, датчик линейных перемещений,
установленный на внешней раме прибора, производит измерения профиля неровностей с шагом 0,25м. С
помощью программы постобработки производится расчет амплитуд и длин волн с последующим вычислением
международного индекса IRI.

79.

PAVEPROF Laser Profilometer PaveTesting
http://www.youtube.com/watch?v=rcDFVxcb__Q - PAVEPROF Laser Profilometer PaveTesting Web

80.

81.

82.

83.

https://www.youtube.com/watch?v=oWoAx7fwXng - Demonstration of the International Roughness Index (IRI)

84.

85.

Международный
индекс ровности IRI
(International Roughness Index)

86.

Система оценки ровности дорожного покрытия
по международному индексу ровности IRI

87.

Используемые за рубежом нормативы
к ровности дорог по индексу IRI

88.

• Прогнозирование продольной ровности IRI (IRI
– International Roughness Index, Международный
показатель ровности) осуществляют на каждом
характерном участке, протяженностью не более
5 км, по каждой полосе движения с учетом
прогнозируемой интенсивности и состава
движения, материалов укрепления слоев
основания дорожной конструкции и исходной
ровности, соответствующей критическому
проценту деформированной поверхности
покрытия.

89.

90.

Диаграмма получаемых значений IRI

91.

Требования к ровности в Республике
Беларусь в соответствии с СТБ 1291-2016
СТБ 1291-2016 Пункт 6.1.1 Продольная ровность покрытия проезжей
части автомобильных дорог и улиц с капитальным или облегченным
типом дорожной одежды согласно ТКП 45-3.03-19 и ТКП 45-3.03-227
должна соответствовать требованиям, приведенным в таблице.

92.

Международная классификация автомобильных дорог
по спектральной плотности дисперсии ординат
микропрофиля (СПДОМ)
ГОСТ 33101-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Покрытия дорожные.
Методы измерения ровности

93.

ГОСТ 33388—2015. Требования к ровности дорожных покрытий в период
эксплуатации. Дифференцированная оценка ровности по шкале IRI

94.

95.

96.

Контрольные вопросы
по теме лекции

97.

Контрольные вопросы по теме
1. Что такое ровность дороги?
2. Что такое продольная и поперечная
ровность проезжей части автомобильной
дороги?
3. Что такое микропрофиль проезжей части?
4. Что такое Международный показатель
ровности (IRI)?
5. Назовите основные причины образования
неровностей на покрытии автомобильной
дороги.

98.

Контрольные вопросы по теме
6. Какие в зависимости от продольного
профиля могут быть виды неровностей на
автомобильной дороге?
7. Какие существуют методы определения
ровности?
8. Как происходит измерение ровности?
9. Назовите основные приборы и
оборудование для измерения ровности
автомобильных дорог.

99.

Контрольные вопросы по теме
10.На сколько классов можно разделить
состояние автомобильной дороги в
зависимости от уровня ее ровности.

100.

Список использованных
источников

101.

Список использованных источников
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Учебная программа дисциплины «Диагностика автомобильных дорог». –
Могилев : Белорусско-Российский университет, 2017
Леонович, И.И. Диагностика автомобильных дорог : учеб. пособие / И.И.
Леонович, СВ. Богданович, И.В. Нестерович. — Минск: Новое знание; М.:
ИНФРА-М, 2011. — 350с.
Васильев А. П. Эксплуатация автомобильных дорог : в 2 т. — Т. 1 : учебник для
студ. высш. учеб, заведений / А. П. Васильев. — М. : Издательский центр
«Академия», 2010. — 320 с.
СТБ 1566-2005 Дороги автомобильные. Методы испытаний.
ТКП 140-2015 Автомобильные дороги. Порядок выполнения диагностики
ГОСТ 30412-96 Дороги автомобильные и аэродромы. Методы измерений
неровностей оснований и покрытий
ГОСТ 33101-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Покрытия
дорожные. Методы измерения ровности
СТБ 1291-2016 Дороги автомобильные и улицы. Требования к
эксплуатационному состоянию, допустимому по условиям обеспечения
безопасности дорожного движения

102.

Список использованных источников
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
ГОСТ 33388-2015 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к
проведению диагностики и паспортизации https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4293752/4293752131.htm
Денисов И.В. Методические указания к лекционным занятиям по дисциплине
«Эксплуатация автомобильных дорог» для студентов ВлГУ, Владимир 2015
http://www.vlsu.ru/op/fileadmin/Programmy/Bacalavr_academ/23.03.01/Metod_do
c/Metod_EAD_Lec_230301_06042015.pdf
Guidelines for Network Level Measurement of Road Roughness, Version 1.0, April
2007 http://www.roadsandtransport.gpg.gov.za/services/Documents/Guidelines%20for%2
0Network%20Level%20Measurement%20of%20Road%20Roughness.pdf
Roadroid: Continuous Road Condition Monitoring with Smart Phones. http://www.roadroid.se/common/References/roadroid_davis.pdf
Оборудование для оценки ровности автомобильных дорог по методике IRI http://titul2005.ru/index.php/menumaterial/menuarticle/91-article16
Система измерения ровности и сцепления динамометрическим прицепом пкрс2у - http://www.equipnet.ru/equip/equip_68249.html
Методы и приборы оценки ровности дорожных покрытий - http://pptonline.org/77768

103.

Список использованных источников
16. Борисюк Н.В., Дмитриев С.М. Содержание и ремонт автомобильных и городских
дорог, 2018. – 108 с. - http://lib.madi.ru/fel/fel1/fel18E491.pdf
17. Лазерный сканирующий профилограф Fraunhofer PPS - https://179186ru.all.biz/lazernyj-skaniruyushchij-profilograf-fraunhofer-g1723387
18. Динанометрическая установка ПКРС-2
http://bigpo.ru/potra/«Автомобили+и+автомобильное+хозяйство»a/part-8.html
19. Прибор контроля ровности (профилометр дорожный) ПКР-1 http://www.oborudunion.ru/pribor-kontrolya-rovnosti-profilometr-dorojnyy-pkr-11000462445
20. PAVEPROF Laser Profilometer PaveTesting Web https://www.youtube.com/watch?v=rcDFVxcb__Q
21. Demonstration of the International Roughness Index (IRI) https://www.youtube.com/watch?v=oWoAx7fwXng
22. Face® Dipstick® Road Profiler (Pavement Profile Measurement) http://www.youtube.com/watch?v=GaSk6e77AYw&list=PLCF257346F5C759BB&inde
x=6
23. Бочкарев, Н. Н. Аппаратно-программный комплекс для определения индекса IRI
- http://rao.akin.ru/Rao/sess27/бочкарев1.pdf

104.

Список использованных источников
24. http://avtodor-eng.ru/cntnt/deyatelnost/diagnostika-avto/prognoz_TEP.html
25. Face® Dipstick® Floor Profiler (Measuring F-Numbers - Concrete Flatness & Levelness
Measurement) https://www.youtube.com/watch?time_continue=9&v=UcIJABmMZsU
26. The Dipstick - http://dipstick.com
27. Sayers, M.W.; Karamihas, S.M. (1998). "Little Book of Profiling". University of
Michigan Transportation Research Institute. Retrieved 2010-03-07. http://www.umtri.umich.edu/content/LittleBook98R.pdf

105.

Дополнительные
слайды

106.

Передвижная дорожная лаборатория КП-514МП
C помощью передвижной дорожной
лаборатории измеряются:
• поперечная ровность, с помощью навесной
ультразвуковой рейки (12 датчиков);
• геометрические параметры (продольные и
поперечные уклоны, радиусы кривых в плане и
профиле, высотные отметки, видимость,
пройденный путь);
• коэффициент сцепления, ровность дорожного
покрытия, с помощью динамометрического
прицепа ПКРС-2У;
• ровность по международной системе IRI, с
помощью прицепной установки ПКР-1;
• прочность дорожных одежд установкой
динамического нагружения ДИНА-3М;
• фиксируются параметры инженерного
обустройства;
• снимается видеоинформация по дорогам и
искусственным сооружениям с формированием
банка видеоданных.

107.

Аппаратно-программный комплекс для определения
показателей ровности дороги SG2152
Аппаратно-программный
комплекс (АПК) предназначен для
определения показателей ровности
дорожного покрытия и пройденного
пути, накопления измеренных данных на
жестком диске и отображения на экране
компьютера в числовом виде.
АПК осуществляет съем информации с двух
датчиков – датчика ровности прицепной
установки ПКРС-2У и датчика пути (датчика
угла поворота) , устанавливаемого в кабине
автомобиля на редукторе-разветвителе троса
спидометра.
Информация с датчиков после
предварительной обработки в электронном
микропроцессорном блоке передается по
последовательному каналу RS232 в
персональный компьютер для обработки,
хранения и визуализации.

108.

Программно-аппаратный
комплекс видеопаспортизации
дорог СВПД
Передвижная дорожная
лаборатория ДВК-05

109.

ТЕХНОЛОГИЯ
ВИДЕОПАСПОРТИЗАЦИИ И
ДИАГНОСТИКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ
ДОРОГ «СВПД» («Система Видео
Паспортизации Дорог»)
Передвижная дорожная
лаборатория ДВК-05
• Разработчик - НПО «Регион» г. Москва
• «СВПД» – современная информационная технология, применяемая при оперативном
управлении дорожным хозяйством
• «СВПД» - высокопроизводительный автоматизированный программно- аппаратный
комплекс по сбору, обработке, хранению и пользованию информацией о геометрических
параметрах и состоянии дорог и дорожных сооружений
• Технология апробирована и с успехом применяется в различных регионах России от
Хабаровска до Калининграда
• От разработчиков:
Система видео паспортизации дорог – это мощный инструмент, позволяющий непосредственно на
рабочем месте, т. е. в камеральных условиях, решать многофункциональные практические задачи.
У специалистов и различного ранга руководителей впервые появилась реальная возможность за счет
мгновенного доступа к информации, в том числе в форме видеоизображения, по любой дороге, любому ее
объекту, расположенных на удалении десятков и даже сотен километров, оперативно принимать эффективные
управленческие решения.
СВПД, как измерительный инструмент, отвечает требованиям большинства потенциальных
пользователей. По сути создана система для автоматизированного назначения текущего и прочего вида
ремонтов дорог, а так же оценки качества их содержания.
Технология получения цифровой модели местности позволяет интегрировать СВПД в существующие
системы ГИС и САПР, а также на современном технологическом уровне решать проблему предметного
наполнения информационных систем, и, таким образом, перейти от деклараций необходимости и полезности
информатизации отрасли, к ее практической реализации.

110.

СБОР ИНФОРМАЦИИ
Передвижная дорожная
лаборатория ДВК-05
Регистрируемые параметры
• цифровое видео (до 4-х синхронизированных каналов)
формат MPEG-II (поток 1500-10000 Мбит/сек);
• пройденный путь;
• геометрия дороги, включая: радиусы кривых и углы
поворота в плане, продольные и поперечные уклоны,
радиусы выпуклых и вогнутых кривых;
• абсолютные координаты в мировой системе координат
WGS-84, (средняя ошибка для кодового режима по
широте и долготе 1м по высоте 2-5м , для фазового
дифференциального режима по широте 0.1м, по долготе
0.1м по высоте 0.2м);
• колейность и поперечная ровность проезжей части;
• поперечные сечения полотна дороги;
• продольная ровность по шкале международного индекса
ровности (IRI) или по методу продольного нивелирования
на базе 5, 10 и 20м (ГОСТ 30412-96)
Автоматическое формирование банка
дорожных данных
Оптимизация планирования и
организации работ по ремонту и
содержанию дорожной сети
110

111.

Программно-аппаратный комплекс
видеопаспортизации дорог СВПД
Разработчик: Компания "НПО Регион"
Передвижная лаборатория предназначена для сбора
данных о состоянии автомобильных или железных
дорог и прилегающих к ним объектов. В зависимости
от комплектации возможна регистрация следующих
параметров:
Геометрических характеристик дороги, включая:
- длину осевой линии
- положение дороги на плоскости (2D модель дороги)
и в мировой системе координат WGS-84
- радиусы кривых и углы поворота в плане
- продольные уклоны и радиусы выпуклых и вогнутых
кривых
- поперечные уклоны
- расстояния прямой видимости
Абсолютных координат любых объектов в мировой
системе координат WGS-84
Колейности и поперечной ровности проезжей части
Поперечного сечения полотна дороги
Продольной ровности по методу продольного
нивелирования (ГОСТ 30412-96) или по
международному индексу ровности (IRI)
Обустройства дороги
Трехмерной цифровой модели поверхности дороги и
придорожной полосы

112.

Программно-аппаратный комплекс
видеопаспортизации дорог СВПД
Регистрируемые параметры:
цифровое видео (до 4-х синхронизированных
каналов) формат MPEG - II (поток 1500-10000
Мбит/сек);
пройденный путь;
геометрия дороги, включая: радиусы кривых и
углы поворота в плане, продольные и
поперечные уклоны, радиусы выпуклых и
вогнутых кривых;
абсолютные координаты в мировой системе
координат WGS -84, (средняя ошибка для
кодового режима по широте + 5м, по долготе +
5м по высоте + 10-20м , для фазового
дифференциального режима по широте +
0.1м, по долготе + 0.1м по высоте + 0.2м);
колейность и поперечная ровность проезжей
части;
поперечные сечение полотна дороги;
продольная ровность по методу продольного
нивелирования на базе 5, 10 и20м (ГОСТ
30412-96) или по шкале международного
индекса ровности (IRI).

113.

Программно-аппаратный комплекс
видеопаспортизации дорог СВПД
Основные технические характеристики
Диапазон измерения продольных уклонов, % 0:
Погрешность измерения продольных уклонов, % 0:
Диапазон измерения поперечных уклонов, % 0:
Погрешность измерения продольных уклонов, % 0:
Диапазон измерения протяженности участков, м:
Погрешность измерения протяженности участков, %:
Диапазон измерения углов поворота, °:
Погрешность измерения углов поворота, %:
Диапазон измерения радиусов кривых в плане, м:
Погрешность измерения радиусов кривых в плане, %:
Диапазон измерения продольного (неровностей) покрытия, м:
Погрешность измерения профиля покрытия, м:
Диапазон измерения колеи на дорожном покрытии, м:
Погрешность измерения колеи на дорожном покрытии
Диапазон измерения поперечного сечения, м:
Наибольшая частота сканирования
Погрешность измерения, м:
Температура эксплуатации, ° С:
Срок службы, лет, не менее:
Дорожная лаборатория
модели ДВК-05
+ 200
2-4
+ 200
3-5
1000000
0.05
360
0.3
0-10000
1-5
+ 0.5
0.001
0-0.17
1-2 мм
+ 80
75 Гц
0.01м
-20-+40
10

114.

Оборудование передвижной видео лаборатории
ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЛОКИ
Видео-съемочный комплекс
Система позиционирования
Ультразвуковой профилограф
Лазерный сканер
Георадар
Вспомогательные приспособления,
кабели, монтажное оборудование
• Программное обеспечение
Преобразование и интегрирование полученных данных в программную оболочку
измерительной системы с помощью специального программного пакета – «Конвертора»
114

115.

ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА ДАННЫХ ПЕРЕДВИЖНОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Фильтрация шумов и
случайных выбросов
Продольный профиль дороги в
абсолютных отметках
Траектория движения лаборатории в
мировой системе координат
Компьютерная обработка видеоматериалов

116.

Продольная ровность покрытия
Оценка колейности дороги
Трехмерная модель покрытия дороги

117.

ОБРАБОТКА И ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Последующая обработка (оцифровка) видеоматериалов может проводится в автоматическом,
полуавтоматическом или ручном режимах с использованием специальной видео измерительной системы (ВИС) одновременно на нескольких компьютерах
Обработка позволяет:
• выполнять планово-высотную привязку дорожных объектов с точностью до 0.1-0.2 м
• визуально, с видеоматериала, осуществлять идентификацию дорожных объектов
• определять габариты и проводить измерения геометрических размеров любых дорожных
объектов – точечных, линейных, плоскостных
Измерение расстояния видимости
дороги в плане
Оцифровка дорожного полотна с использованием
данных лазерного сканера

118.

ОТЧЕТНАЯ
ДОКУМЕНТАЦИЯ
В процессе обработки информации автоматически формируется банк дорожных данных СВПД
и заполняются таблицы дорожных объектов
q паспорт автомобильной дороги
q дислокация средств организации движения
q картограмма дефектов
q электронная карта ГИС
q ситуационный план дороги и придорожной полосы
Банк дорожных данных

119.

120.

Лазерное сканирование
поперечных профилей дороги