Inspekce asfaltobetonových vozovek | Ironcon-Lab

Silnice je speciální konstrukce určená pro pohyb automobilů.

Povrch vozovky dálnic zajišťuje podmínky pro pohyb vozidel bez ohledu na terén a rovnoměrně rozkládá zatížení od vozidel na větší plochu půdy. Povrch vozovky je vícevrstvá struktura nacházející se uvnitř vozovky dálnice, která zároveň přijímá zatížení od vozidel a přenáší ho na půdu.

Pro úspěšné fungování silničního systému je nutné, aby parametry a charakteristiky komunikací splňovaly požadavky na provoz vozidel a hlavní parametry a charakteristiky vozidel odpovídaly těm, pro které jsou užívané komunikace navrženy. Existují určité požadavky na vozidla z okraje komunikací, které je nutné dodržovat, aby se silniční síť neobnovovala pro každou novou generaci vozidel. Jedná se především o požadavky na dynamické vlastnosti a rozměry vozidel, jejich zatížení na nápravy, celkovou hmotnost a řadu dalších charakteristik.

Prognóza parametrů provozního stavu se provádí za účelem stanovení jejich hodnot podle let provozu s přihlédnutím k skutečným podmínkám zatížení a přijímáním manažerských rozhodnutí o provádění oprav a obnovy, aby bylo zajištěno dodržování smluvních a záručních závazků.

Predikce provozních podmínek se provádí v rámci systému řízení stavu konstrukce vozovky, který implementuje vlastník dálnice.

Pro předvídání provozního stavu je nutné zajistit přijetí následujících opatření:

• diagnostika provozního stavu silničních konstrukcí dle GOST 33101, GOST 33078 a ODM4.039;
• monitorování parametrů dopravního proudu během provozu dálnice;
• systematizace a ukládání informací o dopravních a provozních charakteristikách komunikace během provozu a skutečné intenzitě a složení dopravního proudu.

Při návrhu vozovky se rozměry každé konstrukční vrstvy volí s ohledem na místní materiály, možné zatížení a přírodní a klimatické podmínky lokality vozovky. Všechny výpočty se provádějí pro průměrné podmínky, takže jsou možné odchylky od návrhových podmínek, které vedou ke ztrátě pevnosti vozovky, deformacím a destrukci.

Zničení může být způsobeno nízkou kvalitou práce, nedostatečným nebo nesprávným zohledněním hydrogeologických podmínek, použitím nekvalitních materiálů. Včasná oprava poškozených úseků povrchu vozovky má velký význam pro zajištění stability povrchu vozovky. Vznik zbytkových (nevratných) deformací, které nejsou včas odstraněny, vede k významnému zničení, a to jak vlivem automobilové dopravy, tak i vlivem přírodních a klimatických faktorů.

Typy deformací asfaltového vozovky

Hlavní typy deformací a destrukce povrchů vozovek jsou:

• deformace a destrukce způsobené vzedmutím, ke kterému dochází na jaře během tání podloží v oblastech s nepříznivými podmínkami pro odvodnění a ochranu podloží před teplotními vlivy. Příčinami takové destrukce mohou být chyby v posouzení předpokládané intenzity dopravy a zatížení, nekvalitní materiály a jejich heterogenita, špatné zhutnění podloží a povrchu vozovky, jakož i nadměrná vlhkost podloží;
• ztráta pevnosti povrchu vozovky způsobená neustálým nárazem kol vozidel a přírodními a klimatickými faktory. Ztráta pevnosti je do značné míry ovlivněna chybami při návrhu, výstavbě a provozu povrchů vozovek, jakož i teplotními deformacemi;
• poklesy nepevných povrchů vozovek ve formě prohlubní, které vznikají v důsledku lokálního poklesu nedostatečně zhutněné zeminy nebo vrstev povrchů vozovek. Tento typ deformace se objevuje obzvláště často u vjezdů do mostů, v místech, kde jsou pod stávajícími komunikacemi uloženy propustky a potrubí;
• skrz trhliny, typické pro cementobetonové vozovky, kdy dochází k jejich poklesu. Trhliny se nejčastěji objevují v místech poklesu vozovky a jsou spojeny s předčasnými opravami povrchu vozovky;
• zlomy – destrukce povrchu vozovky ve formě dlouhých řezů podél odvalovacích pásů kol. Taková destrukce je typická pro přechodné typy vozovek, kdy projíždějí velmi těžká vozidla a snižuje se únosnost podkladu povrchu vozovky.

Při posuzování skutečného technického stavu vozovky se stanovují ukazatele stavu povrchu vozovky: podélná rovnost, příčná rovnost a adhezní vlastnosti.

Podélná rovnost se posuzuje pomocí Mezinárodního indexu drsnosti (IRI) pro úseky dlouhé 100 m. Podélná rovnost povrchu se měří pro každý jízdní pruh v úsecích o délce 100 m a posuzuje se pomocí IRI v souladu s GOST 33101.

Příčná rovnost se posuzuje hloubkou kolejí pro úseky dlouhé 100 m a stavem příčných svahů. Měření se provádí pro každý jízdní pruh.

Hlavní deformace a destrukce a možné příčiny jejich výskytu jsou uvedeny v tabulce 1.

Tabulka 1 – „Deformace a destrukce a možné příčiny jejich vzniku“

Pro stanovení hustoty se používají různé fyzikální metody a prostředky nedestruktivní kontroly kvality, jednou z takových metod je použití zařízení měřících hustotu asfaltového betonu. Způsob fungování těchto zařízení je založen na zaznamenávání změny interakce vlastního elektromagnetického pole cívky s elektromagnetickým polem vířivých proudů indukovaných touto cívkou v kontrolovaném objektu. Tato metoda měření umožňuje korelaci dielektrických vlastností asfaltového betonu s jeho hustotou při různých teplotách.

Následující zařízení našla široké uplatnění: “Troxler”, “PQI-380”, “PAB”.

Typické typy nesrovnalostí

Rovnost vozovky je charakteristika povrchu vozovky určená přítomností nerovností nebo odchylek skutečného povrchu od konstrukčního povrchu, které způsobují vibrace kol a karoserie při průjezdu automobilu. Rozlišuje se podélná a příčná rovinnost. Mezi hlavní důvody vzniku nerovností vozovky patří:

• vysoké přepravní zatížení;
• nedostatečná pevnost a smyková odolnost povrchů vozovek, použití materiálů s nízkou pevností v konstrukčních vrstvách vozovky;
• porušení požadavků na rovnost povrchů během výstavby a nízká kvalita prací na výstavbě vozovky a povrchu vozovky;
• nezajištěné odvodnění a mrazové vzedmutí; opotřebení, deformace a destrukce nátěru vlivem dopravních a klimatických faktorů a předčasné práce na odstranění těchto vad.

Nerovnosti mají různé velikosti a tvary. Jejich rozložení po povrchu je náhodné, s výjimkou štěrkových a drcených kamenných povrchů, kde jsou hřebenovité nerovnosti zpravidla rozloženy rovnoměrně po délce povrchu. V reálných podmínkách automobil při jízdě interaguje s nerovným povrchem. Nerovné povrchy způsobují svislé, podélné a příčné vibrace kol, karoserie a dalších částí automobilu, které se přenášejí na řidiče.

Stojí za zmínku, že existují tři hlavní přístupy k měření rovnoměrnosti nátěru:

• měření třímetrovou tyčí s klínovým měřidlem, které zahrnuje měření vůle pod tyčí;

• měření pomocí vodováhy a nivelační latě, které zahrnuje výpočet modulu rozdílu svislých povrchových značek v krocích po 5, 10 a 20 m;
• měření pomocí automobilové instalace PKRS-2 nebo jiných zařízení, jejichž hodnoty se redukují na hodnoty PKRS, což zahrnuje stanovení intenzity (úrovně) vertikálních kmitů přívěsného zařízení vzhledem k odpružené karoserii, vyjádřené jako celkový posun neodpružené hmoty vzhledem k odpružené hmotě na 1 km silnice (cm/km).

Metody kontroly při výstavbě dálnic

Nedestruktivní testování je typ testování, při kterém studovaný objekt není vystaven významnému poškození a zůstává v provozuschopném stavu.

• testy se provádějí v zařízeních, která budou provozována;
• Můžete testovat buď samostatnou část konstrukce, nebo celou konstrukci;
• stejný testovaný objekt lze testovat různými metodami, čímž se získají data o různých vlastnostech;
• Nedestruktivní testování trvá mnohem kratší dobu ve srovnání s destruktivními metodami kontroly kvality.

• Během testování se zjišťují výsledky, které umožňují získat nepřímé představy o vlastnostech objektu. Někdy je pro prokázání souvislosti mezi výsledky měření a provozní spolehlivostí nutné uchýlit se k dalším kontrolám;
• Pro provedení nedestruktivního testování je nutná předběžná příprava, objasnění podmínek pro testování a vlastností testovaných objektů.

Destruktivní testování je typ testování, které zahrnuje dočasnou lokální destrukci (jáma, jádro atd.) za účelem posouzení parametrů konstrukčních vrstev povrchu vozovky. Tento typ testování například umožňuje přesněji určit tloušťku konstrukčních vrstev.

V dnešní době existuje poměrně velké množství metod destruktivního a nedestruktivního testování, z nichž mnohé se používají při výstavbě dálnic. Každá metoda má své výhody a nevýhody, volba té či oné metody je určena specifickými podmínkami použití, dostupností vybavení a rozpočtem na konkrétní činnosti.

Autor: Maxim Podgornov, specialista na stavbu silnic