badania nawierzchni drogowych

Kompleksowe badania stanu technicznego powierzchni są współcześnie niezwykle istotne, ponieważ z roku na rok odnotowuje się wzrost pojazdów uczestniczących w ruchu drogowym. Większe jest zatem oddziaływanie na nawierzchnię jezdni. Pojawiają się nowe wyzwania w zakresie poprawy i utrzymania odpowiedniej konstrukcji drogi, zapewniającej komfort i bezpieczeństwo jazdy. Diagnostyka stanu nawierzchni w rzeczywistości jest to złożony i skomplikowany proces, który często jest niezbędny w dokonaniu właściwej oceny stanu drogi również w systemie SOSN GDDKiA.

Pomiary równości podłużnej i poprzecznej IRI

Badanie równości nawierzchni

Równość nawierzchni to zdolność nawierzchni jezdni do nie wzbudzania wstrząsów i drgań prouszającego się pojazdu. Nasze laboratoria drogowe wykonują kompleksową ocenę równości podłużnej IRI  i poprzecznej w ramach jednego przejazdu technicznego nowczesnym profilografem Dynatest RSP Mark IIID. Podczas pomiaru wykorzystywane jest kilka precyzyjncyh czujników laserowych dzięki czemu otrzymany wynik jest bardzo szczegółowy. Dzięki nowoczesnej technologi zostosowanej w profilgorafie, który posiadamy, podczas pomiarów laserowych możemy jednocześnie zmiarzyć wartosć wskaźnika MTD czyli wykonać pomiar makrotekstury. Dodatkowo oferujemy również pomiary i badania równości podłużnej planografem cyfrowym do odbioru technicznego warstw dróg niższych kategorii.  Pomiary wykonujemy według WT-2 2016 oraz z obowiązującym Rozporządzeniem Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej Dz.U.1999.43.430 z późniejszymi zmianami w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie,

Pomiar głębokości koleiny – równość poprzeczna

Dzięki zastosowaniu precyzyjnej techniki laserowej, z bardzo dużą dokładnością pomiary możemy wyznaczyć głębokość i długość koleiny. Pomiar wykonywany  jest przy pomocy profilografu Dynatest RSP Mark IIID. Urządenie spełnia najwyższe wymogi norm ASTM oraz AASHTO dzięki temu pomiary są precyzyjne i powtarzalne, a pozyskane dane można wykorzystywać w systemie oceny stanu nawierzchni GDDKiA. Ocenie stanu koleiny wykonywana jest punktowo oraz dla hektometrowego odcinka drogi

Pomiary szorstkości nawierzchni SRT, TWO, wahadło Angielskie

Chropowate powierzchnie zwykle zużywają się szybciej niż gładsze i są bardziej podatne na korozję i pęknięcia. Niemniej jednak sprzyjają przyczepności. Szorstkość jest nieodłącznym parametrem badanym przy określaniu stanu technicznego nawierzchni. Jest też podstawowym parametrem decydującym o bezpieczeństwie odbywającego się ruchu. Uzyskanie odpowiedniej szorstkości zapewni nadanie właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni. Wytworzenie optymalnej szorstkości nawierzchni drogowej polega na nadaniu wymaganej głębokości makrotekstury powierzchni jezdni w jednym z ostatnich etapów wbudowywania warstwy ścieralnej. Teksturę podłożą uzyskuje się najczęściej, stosując stalowe szczotki lub odkrywając część kruszywa poprzez opóźnienie wiązania cementu w przypadku nawierzchni z betonu cementowego natomiast w przypadku nawierzchni bitumicznych stosuje się posypki grysowe.

Stan nawierzchni ulega pogorszeniu podczas użytkowania ze względu na oddziałujące czynniki ruchu:

• ścieranie przez opony pojazdów pod wpływem ruchu,
• hamowanie pojazdów,
• samochody przeciążone.

Z uwagi na wpływ środowiska:

• zimowe środki utrzymania dróg,
• zamrażanie i rozmrażanie wody w porach betonu.

Stąd też po określonym czasie zużycia zachodzi konieczność ponownego nadania szorstkości eksploatowanym nawierzchniom. Laboratorium Drogowe Sławex wykonuje specjalistyczne badanie szorstkości nawierzchni drogowej i nawierzchni lotniskowej przy pomcy urządzenia SRT i TWO.

Badanie jest wykorzystywane przy odbiorze nowych nawierzchni jezdni w celu weryfikacji uzyskanego współczynnika tarcia. Na jezdniach eksploatowanych, jest stosowane w celu wyznaczenia odcinków niebezpiecznych („wyślizganych”) i wytypowania ich do ewentualnych remontów. Pomiar urzędzeniem SRT i TWO pozwala na wyznaczenie współczynników tarcia między zwilżoną powierzchnią drogi a w pełni zablokowanym kołem ogumionym, przy prędkości przejazdu 30, 60 albo 90 km/h w przypadku pomiarów SRT natomiast pomiar TWO wykonywany jest przy pomocy urządzenia działającego na zasadzie dwóch kół połączonych ze sobą łańcuchem, gdzie koło pomiarowe ma określony procent poślizgu 17,8%. Stopień uślizgu można zmieniać przez zmianę przełożenia zębatek. Urządzenie w trybie ciągłym mierzy siłę pionową działającą na koło jak i siłę poziomą oporu tarcia. Obie wartości rejestrowane są z częstotliwością 100 Hz i na ich podstawie obliczany jest współczynnik tarcia na 10 metrowych odcinkach. Urządzenie TWO umożliwia pomiar na nawierzchniach suchych, mokrych jak i na lodzie. Dzięki zastosowaniu dwóch kół urządzenie może mierzyć na odcinkach prostych jak i na łukach. Do pomiarów współczynnika tarcia na nawierzchniach asfaltowych, koła pomiarowe są wyposażone w gładkie opony wykonane zgodnie z normą ASTM  155 ze specjalnej gumy, której właściwości są niezależne od zmiany temperatury. Zgodnie z wytycznymi normy, badanie odbywa się z prędkością 60 km/godz, jednakże urządzenie umożliwia wykonywanie badania z dowolną prędkością w przedziale 5 – 110 km/godz

Pomiary makrotekstury MTD

Do oceny właściwości przeciwpoślizgowych nawierzhcni stosuje się również pomiar makrotekstury nawierzchni – wskaźnika MTD. Pomiar ten odbywa się przy pomocy profilografu laserowego RSP z prędkością ruchu i najczęściej wykonywany jest na nawierzchniach betonowych. Badanie wykonywane jest metodą profilometryczną, na podstawie pomiaru profilu podłużnego nawierzchni w zakresie długości fali makrotekstury.

Pomiary nośności nawierzchni. FWD

Pomiary ugięć nawierzchni są podstawowym sposobem oceny elastyczności i nośności warstw konstrukcyjnych drogi oraz podłoża gruntowego. Nośność  nawierzchni to  zdolność  do  przenoszenia  obciążeń  od  ruchu  drogowego  bez wywołania   nadmiernych   ugięć   nawierzchni,   powodujących   trwałe   odkształcenia strukturalne   lub   inicjację   spękań   warstw   asfaltowych   lub   związanych   spoiwem hydraulicznym. Aby zbadać ten parametr stosuję się ugięciomierz  dynamiczny  typu Falling  Weight  Deflectometer – FWD,  w  którym obciążenie  testowe  jest  przekazywane  na  nawierzchnie  w  sposób  udarowy,  symulujący przejazd pojazdu ciężkiego. Badanie FWD i HWD polega na wykonaniu zrzutu obciążnika o ustalonej masie na płytę stalową, która służy  do  rozłożenia  punktowego  impulsu  siłowego  na powierzchnię  kołową  o  średnicy D=300  mm.  Do  wykonania  powyższych  czynności  służy  sterowany  elektronicznie  układ hydrauliczny.  Procesor  i  komputer  jest  zespołem  kontrolującym  prawidłowość  przebiegu procesu  pomiarowego  i  zapisu  danych  z  czujników  przemieszczeń,  siły,  temperatur  i dystansu. W zespole generatora indukowany jest impuls siły, przekazywany na badaną nawierzchnię  za  pośrednictwem    płyty  naciskowej.  W wyniku  działania  obciążenia konstrukcja  nawierzchni  oraz  podłoże  ulegają  odkształceniu  sprężystemu  na  pewnym obszarze,  którego  wielkość  jest  zależna  od  wielkości    zastosowanego  obciążenia  oraz sztywności badanej  konstrukcji. Pomiar   wykonywany   jest   punktowo   przy   zatrzymanym   pojeździe   holującym.   Na nawierzchni  ustawiana  jest  płyta  naciskowa  z  1  geofonem  oraz  minimum  6  geofonów znajdujących  się  na  belce  pomiarowej.  Z  określonej wysokości  wykonywany  jest  zrzut obciążnika o ustalonej wcześniej masie i rejestrowana jest czasza ugięcia. Podczas  pomiarów  rejestruje  się  dane  o  lokalizacji punktu  pomiarowego  (pikietaż  drogi oraz współrzędne geograficzne). Używamy go do oceny właściwości fizycznych i mechanicznych warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowej. Dodatkowo określane są moduły sprężystości poszczególnych warstw, co następuje na podstawie ugięcia drogi pod obciążeniem.

Badanie FWD wykorzystujemy przede wszystkim do:

1. Oszacowania nośności konstrukcyjnej drogi i podłoża.
2. Wyznaczenia pozostałej trwałości zmęczeniowej.
3. Zaprojektowania ewentualnych wzmocnień.

Najczęściej stosowane jest na drogach publicznych (autostradach, drogach krajowych czy wojewódzkich), ale również na nawierzchniach lotnisk i placów składowych. Katalog Wzmocnień i Remontów Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych  podaje  dwie metody pomiarów ugięć nawierzchni;  bazującą na pomiarach belką Benkelmana lub metodę mechanistyczną wykorzystującą wyniki badań ugięciomierzem dynamicznym FWD. Metodę ugięć stosuje się dla ruchu kategorii KR1 –KR4, natomiast dla wyższych kategorii ruchu  KR5  i  KR6 obliczenia prowadzi się metodą  mechanistyczną. Metoda mechanistyczna (FWD) pozwala na uzyskanie pełnego obrazu krzywizny – czaszy ugięć. Dzięki takiemu pomiarowy gromadzona jest ogromna liczba danych umożliwiająca obliczenie modułów sztywności poszczególnych warstw konstrukcji nawierzchni a zatem zaprojektowanie przebudowy precyzyjnie – metodą mechanistyczną. Jednocześnie uzyskane dane pozwalają odczytać ugięcie miarodajne identycznie jak belką Benkelmana za pomocą powszechnie stosowanych współczynników korelacyjnych, opisanych w KWiRNPiP  GDDKiA zał C Procedura 4. Reasumując, pomiary urządzeniem FWD przy tym samym nakładzie czasowym i finansowym pozwalają na precyzyjniejszą i szczegółowa ocenę stanu nawierzchni niż pomiary belką Benkelmana.

Pomiary ugięć nawierzchni belką Benkelmana

Dla dróg niższych kategorii tj. KR-1 – KR-3 wykonujemy również pomiary belką Benkelmana, tym samym wyznaczając odcinki jednorodne oraz ugięcie obliczeniowe.

Georadar

W związku z rosnącym zapotrzebowaniem na badania i pomiary nieinwazyjne w problematyce diagnostyki nawierzchni wychodzimy naprzeciw oczekiwaniom oferując badania metodą georadarową. Zaletą tych badań jest ich nieinwazyjność kompatybilna z pomiarami FWD, mobilność i wysoka wydajność zachowując jednocześnie dużą precyzję i dokładność wykonywanych pomiarów. Dodatkową zaletą jest cena i szybkość tego typu badania dzięki której, w krótkim czasie i z dużą dokładnością określamy struktury warstw nawierzchni i elementów się w niej znajdujących np. kotew i dybli.