Согласно ГОСТ 33388-2015, диагностика автомобильных дорог — это обследование, сбор и анализ информации о параметрах и состоянии конструктивных элементов автомобильной дороги и дорожных сооружений, характеристиках транспортных потоков, а при необходимости и иной информации для определения потребности в ремонтных мероприятиях, а также оценки и прогноза состояния автомобильной дороги в процессе ее дальнейшей эксплуатации.
Как известно, диагностика автомобильных дорог по видам разделяется на полную диагностику, приемочную диагностику, плановую (повторную) диагностику и специализированную диагностику (п. 4.2.6 ОДМ 218.4.039-2018, Приказ Минтранса РФ от 27.08.2009 № 150).
В данной статье речь пойдет о ежегодной плановой (повторной) диагностике автомобильных дорог, но, в определенной степени, проблемы, которые будут затронуты, относятся и к остальным видам диагностики.
Конечная цель проведения плановой диагностики – заблаговременно спрогнозировать снижение транспортно-эксплуатационных показателей участков автомобильных дорог до неприемлемого уровня, что позволит своевременно запланировать проведение ремонтных работ, а в необходимых случаях – изыскания и проектирование, предшествующих проведению работ по капитальному ремонту или реконструкции. В таких условиях возрастает острота проблемы объективности и достоверности информации о транспортно-эксплуатационном состоянии автомобильных дорог, получаемой в ходе проведения работ по плановой диагностике (далее – диагностика).
Попробуем разобраться, в чем суть данной проблемы. Рассмотрим в отдельности основные виды полевых работ (обследований, измерений) проведения диагностики – основного источника информации о транспортно-эксплуатационном состоянии автомобильных дорог в части изменяемых в ходе эксплуатации параметров.
1. Определение прочности дорожных одежд
При проведении сопоставительных испытаний 7 установок динамического нагружения и 2 установок статического нагружения в 9 местах (точках) измерения получены следующие результаты:
1) если рассматривать разброс получаемых значений у каждой установки в отдельно взятой точке измерения, то коэффициент вариации у всех установок не превышает 10 %. То есть, сходимость результатов измерений можно считать приемлемой (согласно методике сопоставительных испытаний, приемлемым считается коэффициент вариации не более 17%);
2) при сравнении результатов определения модуля упругости дорожной одежды в каждой точке измерения между различными установками, картина резко изменилась в худшую сторону: разброс усредненных значений превысил 100%. Это означает, что в случае, если минимально полученное является истинным, то установка с максимально полученным значением модуля упругости «завысит» полученное значение относительно фактического более чем в два раза. Проблема достоверности результатов измерения прочностных характеристик дорожной одежды – установлена;
3) в этих условиях для определения установок, полученные значения модуля упругости дорожной одежды у которых наиболее близки к истинным значениям, и дальнейшей статистической обработки полученных значений от остальных установок, было проведено шурфование и отбор кернов конструкции дорожной одежды в 3 из 9 точек измерения. Далее расчетным методом определен предполагаемый фактический модуль упругости дорожной одежды. При этом в 1 точке из 3 опять сложилась парадоксальная ситуация: измеренное значение модуля упругости практически всех установок оказалось на 25 % ниже расчетного значения (как ни странно, именно в этой точке разброс измеренных значений модуля упругости между установками оказался незначительным). Следовательно, расчетный метод недостаточно учитывает износ (старение) материалов конструктивных слоев дорожной одежды. Таким образом, применение расчетного метода для определения модуля упругости эксплуатируемых дорожных одежд оправдано не во всех случаях;
4) разброс средних измеренных значений различных установок относительно опорных значений модуля упругости менялся от точки к точке у всех установок от нескольких процентов до нескольких десятков процентов за исключением 2 установок, на основе измерений которых были определены опорные значения, и ещё одной установки, которая показывала стабильно завышенные значения модуля упругости дорожной одежды.
Подводя итог, можно констатировать следующее: определение истинных значений модуля упругости дорожной одежды возможно только в случае проведения параллельных измерений большим числом установок.
2. Определение коэффициента сцепления дорожного покрытия
При проведении сопоставительных испытаний отмечено следующее:
1) если рассматривать разброс получаемых значений у каждой установки на отдельно взятом участке измерения, то коэффициент вариации у всех установок не превышает 10 % за исключением одной из установок ПКРС-2У на участке с покрытием из базальтовой плитки, где коэффициент сцепления является минимальным (коэффициент вариации составил 10,5%). То есть, сходимость результатов измерений можно считать приемлемой. Вроде бы, картина опять обнадеживающая;
2) разброс получаемых значений коэффициента сцепления у 4 установок типа ПКРС доходил до 100% (значения разнились в 1,5 – 2 раза);
3) если при измерении прочности дорожной одежды все установки хотя бы тенденцию изменения определяемого значения модуля упругости покрытия показывали однонаправленно, то в случае измерения коэффициента сцепления и этот «контрольный рубеж» применяемым установкам преодолеть не удалось: например наибольшее значение коэффициента сцепления покрытия 4 установки определили на ЩМА, другие 4 установки – на покрытии из крупнозернистого асфальтобетона.
Иными словами, «кто в лес, кто по дрова». Какой установке верить – не ясно совершенно, если у «эталонных» разброс измеренных значений достигает 100%.
3. Оценка продольной ровности автомобильных дорог
Учитывая, что при вводе в эксплуатацию участков автомобильных дорог требуется производить не менее 3 заездов профилометрами для определения индекса ровности IRI, то установки с лазерными датчиками смогут определить данный показатель с требуемой точностью (7 установок из 8 уложились в 5% на новом покрытии, 1 установка показала среднее значение относительной погрешности 8,8%). В части диагностики дорог – всё не так обнадеживающе: точность определения индекса ровности IRI всеми установками за исключением 1 условно контактного типа на эксплуатируемом участке из мелкозернистого асфальтобетона хуже, чем на новом покрытии, а количество проездов по каждой полосе движения в ходе диагностики равно 1. Согласно сравнительным испытаниям предельное значение относительной погрешности определения индекса ровности IRI на эксплуатируемом участке автомобильной дороги в пределах от 5 до 10 показали только 5 установок из 8, менее 5 не показала ни одна. Таким образом, для повышения точности проведения оценки ровности покрытия до требуемых значений, на мой взгляд, следует выполнить следующее:
- допускать до проведения диагностики автомобильных дорог только установки, использующие в качестве измерительного элемента лазерный датчик расстояния до покрытия;
- аттестацию (калибровку) профилометрических установок проводить только на эксплуатируемых покрытиях со сроком эксплуатации не менее 2 лет (минимальный срок замены слоя износа);
- ввести требование о минимальном количестве повторных проездов на автомагистралях и скоростных автомобильных дорогах так же, как на участках приема в эксплуатацию (не менее 3).
4. Оценка наличия дефектов на покрытии
В данный подвид работ по диагностике входит определение наличия колеи на покрытии и её параметров, наличие трещины на покрытии и их параметров, наличие дефектов покрытия в виде просадок, проломов, выбоин и т.п.
Эволюция нормативно – методических требований
При детальном рассмотрении ОДМ 218.4.039-2018 можно выделить следующие виды недостатков:
- противоречие нормативным документам, преимущественно межгосударственным стандартам;
- противоречие самому себе.
В качестве примера противоречия нормативным документам можно указать следующее: согласно п .4.5.5.2 ОДМ 218.4.039-2018 «Измерения сцепных свойств дорожных покрытий осуществляют по левой полосе наката каждой полосы движения с помощью передвижной установки ПКРС или его аналога согласно разделу 9 ГОСТ 33078-2014. При невозможности обеспечить безопасное измерение по левой полосе наката (двухполосная дорога, крайняя левая полоса многополосной дороги) допускается производить их по правой полосе наката». В тоже время п. 9.3 ГОСТ 33078-2014 допускает проведение измерений сцепных свойств дорожных покрытий только по левой полосе наката. Согласно п. 6.3 ГОСТ 33078-2014 «На участке автомобильной дороги при проведении измерений должно быть обеспечено безопасное передвижение транспортных средств и пешеходов». То есть, безопасность движения должна обеспечиваться без ущерба для проведения измерений. Другой пример: в п. 4.5.3.9 и 4.5.11.3 ОДМ 218.4.039-2018 для определения координат объектов указываются в том числе методы прямого определения географических координат. При этом точность должна составлять не хуже 1 метра. Согласно п. 5.2.6 ГКИНП (ОНТА)-02-262-02 «Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS» стандартная точность данного метода не превышает 5 м. То есть, точность определения координат прямым методом составляет 5 м в лучшем случае, обычно – более 5 м.
В качестве примера противоречия ОДМ 218.4.039-2018 самому себе можно привести требование об определении координат объектов в рамках работ по диагностике: согласно п. 4.2.3, 4.2.6 плановая диагностика включает в себя только определение переменных параметров и эксплуатационных характеристик состояния дорог, а п. 4.2.8 допускает в ходе проведения плановой диагностики определение координат объектов и элементов автомобильных дорог.
Подведем итоги всех размышлений об объективности и достоверности информации о транспортно-эксплуатационном состоянии автомобильных дорог, получаемой в ходе работ по диагностике.
Источники искажения информации:
- несовершенство имеющихся средств измерений;
- несовершенство отдельных методик обследования и измерений, в том числе несовершенство руководящих документов по диагностике;
- невыполнение отдельных видов работ по диагностике, а сдача старых результатов измерений или данных, полученных на основе визуальной оценки вместо инструментальной, или откровенно выдуманных результатов.