Измерение геометрических параметров автомобильной дороги

Федеральное государственное  автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

Инженерно-строительный институт

Кафедра: Инженерных систем зданий и сооружений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4

 

Измерение геометрических параметров

автомобильной дороги

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преподаватель                        __________               ______________

                                                           подпись, дата                                  инициалы, фамилия

 

       Студент  __________ ________________   __________  _________

                                   номер группы        номер зачетной книжки         подпись, дата      инициалы, фамилия

 

 

Красноярск 2013 

Цели работы: изучить измерительные инструменты дорожного мастера; освоить методы измерения параметров автомобильной дороги с применением дорожной рейки, рулетки.

Оборудование  и приборы: универсальная трехметровая рейка «РДУ-КОНДОР», рулетка.

Теоретическая часть

Рейка – приспособление в виде жесткого прямолинейного стержня, прикладываемого к поверхности основания (покрытия) дороги (аэродрома) с целью выявления просветов между стержнем и поверхностью;

Просвет под рейкой – зазор между нижней гранью рейки и поверхностью основания (покрытия) дороги (аэродрома);

Клиновой промерник - приспособление в виде клина, на одной из граней которого нанесены деления для определения величины просвета под рейкой.

Для контроля параметров асфальтобетонной дороги применяются универсальные  рейки и рулетки. Наиболее распространенными измерительными средствами являются: универсальные рейки «КОНДОР» и «РДУ-КРУДОР», рулетки Р100УЗК, Р50УЗК, Р30УЗК, Р20УЗК, Р10УЗК.

Для измерения основания  дороги мы использовали универсальную  рейку «РДУ-КРУДОР» и рулетку  Р100УЗК. Универсальная рейка «РДУ-КРУДОР»  позволяет контролировать ровность покрытия, определять геометрические параметры профиля дороги, толщину  конструктивных слоев дорожной одежды, продольные и поперечные уклоны, крутизну откосов насыпей, выемок, кюветов. Она предназначена для:

- измерения неровностей  поверхности покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов;

- определения продольных  и поперечных уклонов проезжей частидорог и аэродромных покрытий;

- определения линейных параметров конструктивных элементов дороги, толщины слоев дорожной одежды;

-становления крутизны  заложения откосов, насыпок и  выемок при строительстве, ремонте  и приемке в эксплуатацию дорог и аэродромов.

 

Эскиз автомобильной дороги с асфальто-бетонным покрытием

Эскиз дороги представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Эскиз автомобильной дроги (1 - бетонное покрытие тротуара; 2 - бортовой камень; 3 - бетонное основание дороги; 4 - гидроизоляционный материал (пергамин, полиэтиленовая пленка); 5 - песок, 6 - бетонная отмостка; 7 - асфальтовое покрытие.)

Ход работы

1. Ознакомиться с устройством рейки и методами ее применения в дорожном строительстве.
2. Подготовить измерительные средства к работе.
3. Проконтролировать ровность поверхности асфальтобетонного покрытия на выбранной захватке, измеряя просветы под рейкой.
4. Измерить продольный уклон проезжей части дороги в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85*; СНиП 32-03-96; СНиП 2.05.11-83.
5. Измерить ширину дорожного покрытия по внутренним поверхностям бордюрных блоков.

 

 

Результаты работы

Обработка данных и представление результатов  контроля ровности

Для того, чтобы дать оценку ровности автомобильной дороги, мы провели измерения ровности покрытия и уклонов проезжей части. Данные измерений приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Ведомость промеров толщин, поперечных уклонов, ширины и ровности покрытий

Место измерения		Тип покрытия	Кол-во промеров под 3-метровой			Уклон проезж. части (обочина)
ПК	+		До 3мм	До 5мм	Больше 5мм
Обочина слева
0	00	асфальтобетон	2	1	2	16
0	03		5			2
0	06		5			-4,5
0	09		4		1	-9
0	12		3	2		-17
0	15		3	1	1	-2
0	18		4		1	-4
0	21		4	1		-11
0	24		4	1		-14
0	27		4	1		-15
0	30		4	1		-18
0	33		5			-14
0	36		2	3		-16
0	39		3	1	1	-19
	42		2	3		-19
0	45		5			-21
0	48		4	1		-23
0	51		2	1	2	-11
Обочина справа
0	00	асфальтобетон	3	1	1	32
0	03		3	1	1	24
0	06		4		1	27
0	09		5			26
0	12		5			26
0	15		4	1		20
0	18		3	1	1	20
0	21		3		2	20

Продолжение таблицы 1

Место измерения			Тип покрытия	Кол-во промеров под 3-метровой			Уклон проезж. части (обочина)
ПК		+		До 3мм	До 5мм	Больше 5мм
Обочина справа
0	24		асфальтобетон	4		1	17
0	27			4		1	16
0	30			5			11
0	33			3	1	1	9
0	36			3	2		8
0	39			4	1		10
0	42			2	3		13
0	45			4	1		13
0	48			4	1		13
0	51			3		2	2
0	54			3	2		6

 

Примем общее количество измерений за 100%. Определим количество просветов под рейкой, превышающих максимально допустимую величину, установленную СНиП 3.06.03-85 и СНиП 32-03-96, и число просветов меньших минимально допустимой величины, установленных СНиП 3.06.03-85 и СНиП 32-03-96.

Количество измерений: до 3мм – 126; до 5 мм – 40; больше 5 мм – 19. Всего  измерений: 185.

Количество просветов  под рейкой, превышающих максимально  допустимую величину, составляет 10,23% от общего числа измерений.

Количество просветов  под рейкой меньших минимально допустимой величины составляет 68,11 % от общего числа измерений.

Оценка результатов контроля ровности автомобильной дороги: не соответствует условиям оценки «хорошо».

Статистическая  обработка результатов измерения ширины автомобильной дороги

Результаты измерения  ширины автомобильной дороги приведены  в таблице 2.

Таблица 2 – Ширина автомобильной  дороги

№	Ширина в мм	№	Ширина в мм
1	10650	9	10350
2	10560	10	10450
3	10600	11	10500
4	10600	12	10500
5	10500	13	10500
6	10450	14	10550
7	10450	15	10600
8	10600

 

Из общего числа измерений  найдем min и max значения.

Х_min = 10350 мм; Х_max = 10650мм. Тогда

δХ = Х_max - Х_min = 10650 – 10350 = 300мм;

Разделим разницу значений измерений Х_max и Х_min на 5:

δХ/5 = 300/5 = 60 мм.

Теперь к минимальному значению прибавляем 60 мм (см. таблицу 3).

Таблица 3 – Выборка вариационного  ряда

i	Xi, мм	Xi+1, мм	mi	Рi	рi, 1/мм
1	10350	10410	1	0,067	0,00022
2	10410	10470	3	0,2	0,00067
3	10470	10530	4	0,267	0,00089
4	10530	10590	2	0,133	0,00044
5	10590	10650	5	0,333	0,00110

 

Где m_i – частоты, равные числу результатов, лежащих в каждом i-м интервале; Р_i – частости, статистические оценки вероятностей попадания результатов в данный интервал, вычисляют по формуле:

Р_i = m_i/n, (n – общее число наблюдений)

р_i = Р_i/ δХ – оценки средней плотности распределения в интервале δХ.

По полученным данным строим гистограмму наблюдений в виде графика  в координатах m_i/n – интервалы значений X_i.

Рисунок 1 – гистограмма  распределения результатов измерений

Примем общую площадь, ограниченную гистограммой распределения  равной единице (S₀=1), диапазон изменения – L, а интервал – δL, определим частоту попадания результатов наблюдений в тот или иной интервал как отношение площади соответствующего прямоугольника шириной δL к общей площади S_0.

Рассмотрим закон нормального  распределения. В аналитической  формуле он выражается формулой:

F(x) = 1/(σ*(2π)^1/2)*exp[-(x-m_x)²/(2* σ²),

Где х – случайная величина; m_x – математическое ожидание; σ – среднеквадратичное отклонение.

Определим математическое ожидание:

m_x = 1/n*Ʃх_i = 1/5*(0,067+0,2+0,267+0,133+0,333) = 0,2

Вычислим абсолютную погрешность  каждого из наблюдений по формуле:

Δ_i = x_i – m_x

1. Δ_i = 0,067 – 0,2 = -0,133
2. Δ_i = 0,2 – 0,2 = 0
3. Δ_i = 0,267 – 0,2 = 0,067
4. Δ_i = 0,133 – 0,2 = -0,067
5. Δ_i = 0,333 – 0,2 = 0,133

 Среднеквадратичное отклонение будет равно – Δ = 0,002218 мм

Определим границы доверительного интервала, в котором с заданной вероятностью находится случайная  погрешность δ_сл среднеарифметического значения. Находим по формуле:

δ_сл = +t* Δ= 0,74*0,002218= 0,0016 мм

Оценим относительную погрешность результата измерений по формуле:

δ = δ_сл *100/ m_x = 0,0016*100/0,2 = 0,82%

Результат измерения:

Х = m_x + Δ = 0,2 + 0,002218 мм 

 

Список используемой литературы

1. «Метрология, стандартизация и сертификация» Гончаров А.А., Копылов В.Д. - Москва, издательский центр «Академия», 2004г.
2. «Метрология, стандартизация и сертификация: лабораторный практикум» Емельянов Р.Т., Прокопьев А.П., Турышева Е.С.- Красноярск, СФУ, 2012г.
3. http://www.gosthelp.ru/text/12005TKTexnologicheskayak.html