Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ ПОКРЫТИЯ И РАЗРУШЕНИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ ПОКРЫТИЯ И РАЗРУШЕНИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

4.1. Основные виды деформаций и разрушений

4.1.1. Под воздействием движения в неблагоприятных климатических и грунтово-гидрологических условиях ухудшаются основные эксплуатационные показатели дороги — ровность и сцепные свойства покрытия проезжей части, прочность дорожной конструкции. Это проявляется в виде различных выбоин, просадок, проломов, трещин, волн, сдвигов, колейности на поверхности покрытия.

4.1.2. Трещины — наиболее частые деформации покрытий дорог с нежесткими дорожными одеждами. Они провоцируют возникновение вторичных серповидных трещин и последующее появление выбоин. Сквозные трещины (преимущественно температурные) со временем все больше раскрываются и способствуют снижению прочности дорожной конструкции.

4.1.3. Поперечные и продольные косые трещины на цементобетонном покрытии — вид деформации, зависящий от множества факторов (опоздание с нарезкой швов, недостаточная их глубина, недостаточная толщина плиты, увеличенные размеры плиты, неудовлетворительное состояние земляного полотна и т.д.).

4.1.4. Просадка покрытия — плавная вертикальная просадка без образования трещин как результат деформаций уплотнения грунтов земляного полотна и материалов конструктивных слоев дорожных одежд.

4.1.5. Колейность — искажение поперечного профиля покрытия. Она возникает из-за появления остаточных деформаций в рабочем слое земляного полотна, несвязных слоях основания и самом покрытии. Под воздействием движения остаточные деформации суммируются, что сопровождается ростом глубины колеи и высоты выпора покрытия по краям колеи.

4.1.6. Снижение прочности дорожной конструкции нежесткого типа приводит к появлению сетки трещин, колейности, выбоин, просадок и проломов. Уменьшение прочности может быть связано с переувлажнением грунтов земляного полотна, заиливанием нижнего слоя основания дорожной одежды, растрескиванием связных слоев дорожной одежды и сочетанием перечисленных процессов.

4.1.7. Истирание асфальтобетонного покрытия — процесс уменьшения его толщины под воздействием колес движущихся транспортных средств в комплексе с влиянием неблагоприятных климатических условий.

4.1.8. Потеря шероховатости — недостаточное сопротивление движению (коэффициент сцепления ниже требуемого) в результате процесса полируемости каменных материалов покрытия, «выпотевания битума», образования на покрытии пленки (слоя) из материалов с низким коэффициентом сцепления.

4.1.9. Шелушение поверхности цементобетонного покрытия — разрушение поверхности на глубину до 30 мм за счет отслаивания тонких пленок и чешуек материала в результате недостаточной морозостойкости бетона, нарушения технологии производства строительных работ, применения противогололедных реагентов.

4.1.10. Выбоины — локальные разрушения поверхности покрытия в виде углублений разной формы с резко выраженными краями. Являются следствием образования и развития сетки трещин, действия шины с шипами, нарушения технологии производства работ, недостаточной прочности покрытия.

4.1.11. Проломы — разрушения дорожной одежды на всю толщину на отдельных участках разной площади, растрескивание покрытия на отдельные блоки с просадкой их части в результате резкого снижения прочности земляного полотна, недостаточной прочности дорожной одежды, воздействия ненормативной нагрузки.

4.1.12. Нарушение ровности цементобетонного покрытия — нарушения в технологии бетонирования, выпучивание покрытия в швах расширения или сжатия, качание плит, образование перекосов плит в продольном и поперечном направлениях в результате конструктивных нарушений, воздействия нерасчетных нагрузок и интенсивности движения, нарушения прочности основания и земляного полотна и т.д.

4.1.13. Сколы кромок и разрушения в зоне швов цементобетонных покрытий — местные разрушения из-за засорения швов твердыми предметами, отсутствия в швах герметика, низкого качества бетона и т.д.

4.1.14. «Гребенка» на покрытии — нарушение ровности в виде чередования поперечных выступов и углублений с плавными очертаниями переходов. Является следствием возникновения в материале покрытия недопустимых сдвигающих напряжений, низкой сдвигоустойчивости материала покрытия, воздействия повышенной положительной температуры, повышенной влажности материала покрытия (дороги с переходными и низшими типами покрытий).

4.1.15. Пылимость — разрушение поверхности покрытия с образованием на нем слоя мелкодисперсного материала (частицы менее 1 мм), образующегося под действием температуры, воды и колес движущихся автомобилей.

( извлечение из Методических Рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования от 17 марта 2004 г. N ОС-28/1270-ис)

Виды деформаций и разрушений дорожного покрытия

Под воздействием транспортных нагрузок и агрессивных природных факторов на асфальтобетонном покрытии возникают различные виды деформаций и разрушений, которые снижают сроки службы покрытий и приводят к дорожно-транспортным происшествиям. Движение по деформированным покрытиям сопровождается ударами и вертикальными колебаниями колес, кузова и других частей автомобиля. Механизмы автомобиля изнашиваются, водители и пассажиры испытывают неудобства. Средняя скорость движения автомобилей нередко уменьшается до 50%, что снижает производительность и повышает себестоимость перевозок. Работы по содержанию дорог, в частности по очистке дорожных одежд от пыли, грязи, снега и льда, усложняются.

Под влиянием давления колеса автомобиля дорожная одежда прогибается. Наибольший прогиб — в центре следа колеса с уменьшением по мере удаления. Прогиб распространяется от колеса тяжелого грузового автомобиля во все стороны на расстояние 3 — 4 м, образуя упругую чашу. Чаши прогиба от всех колес автомобиля, частично перекрывая одна другую, могут полностью охватывать проезжую часть дороги.

Кроме того, деформируются все слои дорожной одежды. Зерна минеральных материалов (особенно не обработанных вяжущими) истираются, раскалываются и таким образом измельчаются. Между частицами мельче 3 мм вода поднимается по капиллярам и длительно в них удерживается. Зерна с водой образуют пластичную массу, которая действует как смазка и увеличивает размеры прогиба одежды под колесами автомобилей.

В асфальтобетонных покрытиях под влиянием прогибов материалы также измельчаются, хотя и с меньшей интенсивностью. При этом увеличивается суммарная поверхность зерен и вяжущего становится недостаточно. Так как вяжущее стареет, то покрытие делается более жестким. В нем образуются сначала волосные, затем более широкие трещины, в которые проникает вода, замерзающая зимой и постепенно разрушающая покрытие.

В зависимости от погодных условий, скорости движения транспорта и других причин изменяется удельное давление на покрытие от колес автомобилей. В жаркую погоду темное асфальтобетонное покрытие нагревается до температуры выше 60˚C при температуре воздуха около 30˚C.

Колеса автомобилей нагреваются также в результате работы, трения и ударов о неровности покрытия. При нагреве колес увеличивается в объеме воздух в камере, уменьшается площадь следа и дополнительно возрастает давление на покрытие.

Наиболее распространенным дефектом покрытий, вызываемым увеличением удельного давления сверх нормативного, является образование колеи. В городах такие деформации можно наблюдать у остановок общественного транспорта даже в слоях, уложенных на жестком основании.

На дорогах с интенсивным движением автомобилей не только образуются колеи, но и покрытие шлифуется и даже истирается, т.е. изнашивается. В этом случае снижается прочность дорожной одежды, уменьшается шероховатость и покрытие (особенно влажное) становится скользким, что вызывает дорожно-транспортные происшествия. Износ покрытий увеличивается при его обработке в зимнее время растворами противогололедных реагентов.

Из природных факторов на работоспособность асфальтобетонных покрытий наибольшее влияние оказывают осадки и изменения температуры. Асфальтобетонные покрытия чаще всего разрушаются при оттаивании грунта земляного полотна и потере им несущей способности и механической прочности. Дорожная одежда на таком полотне при проходе автомобилей легко деформируется, появляются бугры, проломы, трещины и колеи. В образовавшиеся проломы и трещины проникает разжиженный грунт земляного полотна. Если движение автомобиля продолжается, то такая дорожная одежда полностью разрушается и материал ее перемешивается с грунтом земляного полотна. Таким же образом действует на покрытие вода, проникающая в поры асфальтобетона. При ее замерзании давление льда может достигать 200 МПа. Прочность водонасыщенного асфальтобетона при продолжительной температуре может понизиться на 40%.

Читать еще:  Чем облицевать фундамент дома: варианты отделочных материалов

При резком снижении температуры воздуха осенью и больших перепадах температур зимой на покрытиях образуются поперечные температурные трещины из-за недостаточного сопротивления асфальтобетона температурным напряжениям. Они распределяются на расстоянии 6 — 10 м одна от другой.

ровность дорожное покрытие безопасность

Из-за плохого сопряжения горячей смеси одной полосы с ранее уложенной холодной полосой на покрытиях появляются продольные трещины. Косые трещины продолжают поперечные и продольные трещины при недостаточно прочном покрытии. Сетка трещин возникает на дорожном покрытии, как правило, при недостаточно прочном основании. Трещины могут образоваться над швами основания, если они заделаны недостаточно хорошо.

В местах сопряжения с обочинами можно наблюдать облом кромки. Чаще всего это происходит в случае переезда через кромки тяжелых грузовых автомобилей. При строительстве дорог кромки покрытия предохраняют укрепительными полосами. Если таких полос нет, то их строят во время ремонтных работ.

Тренировка в практическом использовании аварийного оборудования
В конце 1954 года одна авиационная компания провела несколько сборов для тренировок пилотов и бортмехаников в действиях на случай отказа мотора, пожара на самолете, отказа гидравлической системы, а также в действиях по удалению дыма из самолета. Во всех случаях тренировка проводилась в кабине самолета, находившегося на земле. При проигрывании каждого вида аварии предварительно зачитывались пункты перечня необходимых действий для каждого конкрет .

Цели и виды деятельности фирмы
Целью создания фирмы является извлечение прибыли и использование ее в интересах участника Общества, а также насыщение рынка товарами и услугами. Устав ОАО ТЭФ «КАМАтранссервис» в ст. 2 закрепляет основные виды деятельности общества, в частности в нем говорится: «Видами деятельности общества являются: 1.Осуществление технических, городских, пригородных, междугородних и международных перевозок грузов автомобильным транспортом, предоставление э .

Нормативно-правовое регулирование процесса обеспечения населения услугами общественного транспорта
В настоящее время основное регулирование обслуживания населения услугами пассажирского транспорта осуществляется Гражданским кодексом РФ, кодексами, регулирующими деятельность отдельных видов транспорта, а также Федеральными законами и подзаконными актами, принятыми в соответствии с ними. В соответствии с ГК РФ предметом договора перевозки пассажира является выполнение перевозки по определенному графику и маршруту. В зависимости от вида трансп .

Виды разрушения дорожного полотна, дорожной одежды

Основными видами разрушений дорожного покрытия являются: износ (истирание), представляющий собой уменьшение толщины дорожного покрытия за счет потери им материала в процессе эксплуатации под воздействием колес и природно-климатических факторов.
Износ происходит по всей поверхности дорожного покрытия, но больше всего на полосах наката, где проходят колеса автомобилей. Для усовершенствованных дорожных покрытий износ измеряют в миллиметрах, на которые уменьшилась толщина верхнего слоя покрытия, а для дорожных покрытий переходного и простейшего типа определяют также объем потери материалов, м 3 /км:

  • шелушение обнажение поверхности дорожного покрытия за счет отделения поверхностных тонких пленок и чешуек материала покрытия, разрушенного воздействием воды и мороза. Такой вид дефекта наиболее характерен для жестких дорожных одежд, где происходит отслоение цементного раствора с поверхности дорожного покрытия с последующим оголением крупного заполнителя. Такие разрушения в основном происходят при частом замораживании и оттаивании дорожного покрытия, особенно при использовании хлоридов для предупреждения гололеда;
  • выкрашивание разрушение дорожного покрытия за счет потери им отдельных зерен гравийного и щебеночного материала. Такое разрушение происходит на дорожных покрытиях всех типов в результате потери связи между зернами материала. Причиной выкрашивания могут быть плохое перемешивание материала и его укладка в дождливую или холодную погоду;
  • обламывание кромок разрушение дорожных покрытий (особенно нежестких) в местах сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку. Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной дорожно-транспортных происшествий;
  • волны деформация асфальтобетонных покрытий, обладающих пластичностью. Волны появляются под действием касательных сил в зоне контакта шины колеса с дорожным покрытием;
  • гребёнка разрушение гравийных и щебеночных покрытий под действием движения тяжелых грузовых автомобилей. Гребенка представляет собой частое повторение выступов и впадин;
  • сдвиги деформации, которые происходят при действии касательных сил от колеса автомобиля. Сдвиги являются причиной отсутствия связи верхнего слоя дорожного покрытия с нижним;
  • вмятины углубления в пластических дорожных покрытиях, появляющиеся при прохождении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду;
  • трещины деформации, обычно вызываемые резкими температурными изменениями. Сетка трещин появляется на дорожном покрытии как результат недостаточной прочности основания или покрытия;
  • колеи, которые образуются на щебеночных или гравийных покрытиях при узкой проезжей части в результате многократного прохода автомобиля по одной полосе, а также на асфальтобетонных покрытиях в результате выдавливания колесами автомобиля из-за недостаточной сдвигоустойчивости асфальтобетона;
  • выбоины углубления со сравнительно крутыми краями, образовавшиеся в результате местного разрушения материала дорожного покрытия. Причиной появления выбоин является, как правило, плохое качество строительных работ;
  • повреждение кромок швов разрушение кромок швов в виде сколов и выкрашивание бетона в зоне до 15. 20 см от шва.

6.2 Виды деформаций дорожного покрытия и разрушений дорожной одежды

При проектировании дорожной одежды размеры каждого слоя выбирают с учетом местных материалов, возможных нагрузок и природно-климатических условий проложения дороги. Все расчеты выполняют для средних условий, поэтому возможны отклонения от расчетных условий, приводящие к потере прочности дорожной одежды, деформациям и разрушению.

Разрушения могут быть вызваны низким качеством выполнения работ, недостаточным или неправильным учетом гидрогеологических условий, применением материалов низкого качества. Большое значение в обеспечении устойчивости дорожной одежды имеет своевременный ремонт разрушенных участков дорожного покрытия. Появление остаточных (необратимых) деформаций, своевременно не ликвидированных, приводит к значительным разрушениям, как под действием движения автомобилей, так и под влиянием природно-климатических факторов.

Основными видами деформаций и разрушений дорожной одежды являются:

деформации и разрушения, вызванные пучинами, происходящими в весенний период при оттаивании грунта земляного полотна на участках с неблагоприятными условиями водоотвода и защиты земляного полотна от температурных воздействий. Причинами таких разрушений могут быть ошибки в оценке перспективной интенсивности движения и нагрузок, некачественные материалы и их неоднородность, плохое уплотнение земляного полотна и дорожной одежды, а также переувлажнение земляного полотна;

потери прочности дорожной одежды, вызванные непрерывным воздействием колес автомобилей и природно-климатических факторов. На потерю прочности большое влияние оказывают ошибки, допущенные при проектировании, строительстве и эксплуатации дорожной одежды, а также температурные деформации;

просадки нежестких дорожных одежд в виде впадин, возникающие в результате местных просадок недоуплотненного грунта или слоев дорожной одежды. Особенно часто этот вид деформации появляется на въездах на мост, в местах прокладки под существующими дорогами водопропускных труб и трубопроводов;

сквозные трещины, характерные для цементобетонных покрытий, когда на них образуются просадки. Трещины появляются чаще всего в местах просадок земляного полотна и связаны с несвоевременным ремонтом дорожной одежды;

проломы – разрушения дорожной одежды в виде длинных прорезей по полосам наката колес. Такие разрушения характерны для дорожных одежд переходного типа при проходе очень тяжелых автомобилей и снижении несущей способности основания дорожной одежды.

Разрушению всей конструкции дорожной одежды предшествуют деформации и разрушение дорожных покрытий. Дорожное покрытие является самой верхней частью дорожной одежды, на которую непосредственно действуют колеса автомобилей и природно-климатические факторы. Основными видами разрушений дорожного покрытия являются:

износ (истирание), представляющий собой уменьшение толщины дорожного покрытия за счет потери им материала в процессе эксплуатации под воздействием колес и природно-климатических факторов. Износ происходит по всей поверхности дорожного покрытия, но больше всего на полосах наката, где проходят колеса автомобилей. Для усовершенствованных дорожных покрытий износ измеряют в миллиметрах, на которые уменьшилась толщина верхнего слоя покрытия, а для дорожных покрытий переходного и простейшего типа определяют также объем потери материалов, м 3 /км.;

Читать еще:  коэффициент армирования железобетона μ. Коэффициент армирования железобетона

шелушение – обнажение поверхности дорожного покрытия за счет отделения поверхностных тонких пленок и чешуек материала покрытия, разрушенного воздействием воды и мороза. Такой вид дефекта наиболее характерен для жестких дорожных одежд, где происходит отслоение цементного раствора с поверхности дорожного покрытия с последующим оголением крупного заполнителя. Такие разрушения в основном происходят при частом замораживании и оттаивании дорожного покрытия, особенно при использовании хлоридов для предупреждения гололеда;

выкрашивание – разрушение дорожного покрытия за счет потери им отдельных зерен гравийного и щебеночного материала. Такое разрушение происходит на дорожных покрытиях всех типов в результате потери связи между зернами материала. Причиной выкрашивания могут быть плохое перемешивание материала и его укладка в дождливую или холодную погоду;

обламывание кромок – разрушение дорожных покрытий (особенно нежестких) в местах сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку. Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной дорожно-транспортных происшествий;

волны – деформация асфальтобетонных покрытий, обладающих пластичностью. Волны появляются под действием касательных сил в зоне контакта шины колеса с дорожным покрытием;

гребенка – разрушение гравийных и щебеночных покрытий под действием движения тяжелых грузовых автомобилей. Гребенка представляет собой частое повторение выступов и впадин;

сдвиги – деформации, которые происходят при действии касательных сил от колеса автомобиля. Сдвиги являются причиной отсутствия связи верхнего слоя дорожного покрытия с нижним;

вмятины – углубления в пластических дорожных покрытиях, появляющиеся при прохождении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду;

трещины – деформации, обычно вызываемые резкими температурными изменениями. Сетка трещин появляется на дорожном покрытии как результат недостаточной прочности основания или покрытия;

колеи, которые образуются на щебеночных или гравийных покрытиях при узкой проезжей части в результате многократного прохода автомобиля по одной полосе, а также на асфальтобетонных покрытиях в результате выдавливания колесами автомобиля из-за недостаточной сдвигоустойчивости асфальтобетона;

выбоины – углубления со сравнительно крутыми краями, образовавшиеся в результате местного разрушения материала дорожного покрытия. Причиной появления выбоин является, как правило, плохое качество строительных работ;

повреждение кромок швов – разрушение кромок швов в виде сколов и выкрашивание бетона в зоне до 15-20 см. от шва.

Виды деформаций и разрушений дорожных одежд. Просадки и проломы дорожных одежд .

Дорожная одежда, включая покрытие, основание и дополнительный его слой, должна обладать такой прочностью, чтобы она выдерживала без разрушения движение автомобилей расчетного состава и интенсивности.

При деформациях и разрушениях земляного полотна неизбежно деформируется и разрушается дорожная одежда. Для предохранения ее необходимо обеспечить прочность и устойчивость земляного полотна с учетом местных почвенно-грунтовых и гидрогеологических усло­вий. Применение дорожных материалов, не отвечающих предъявляемым к ним требованиям, и выполнение работ с нарушением технических правил обязательно приво­дят к преждевременным деформациям и разрушению дорожных одежд.

Основными факторами, влияющими на появление деформации и разрушений дорожных одежд, являются следующие: пропуск по дорожной одежде не предусмот­ренных проектом повышенных нагрузок и высокой ин­тенсивности движения; недоучет при проектировании роста интенсивности движения и нагрузок; неправильное конструирование и расчет дорожных конструкций; недоучет природных факторов и неудовлетворительное проектирование водоотвода.

Помимо применения неоднородных и неудовлетвори­тельного качества материалов и нарушения технических правил производства работ особенно отрицательно влия­ет недостаточное уплотнение грунтов земляного полотна и слоев дорожной одежды.

В процессе эксплуатации дороги на ней могут воз­никать преждевременные деформации и разрушения из-за несвоевременного ремонта, нарушения водоотвода и пропуска по дороге автомобилей с повышенными на­грузками.

Дорожная одежда должна работать в пределах упруго-вязких и упругих деформаций, исчезающих после про­хода по ней автомобиля. Допускаются пластические де­формации, равномерные по площади одежды, возникшие в результате до-уплотнения земляного полотна и слоев дорожной одежды.

Неоднородные остаточные деформации дорожных одежд, даже при небольших размерах, немедленно уст­раняют, так как они способствуют дальнейшему разру­шению, вызывают неудобства и снижают качество доро­ги в целом. Характеристики основных деформаций и разрушений приведены ниже.

Потеря прочности дорожной одежды происходит постепенно под непрерывным воздействием колес автомобилей и природных факторов. При этом ка­чественно изменяются материалы, у которых постепенно снижаются первоначальные прочностные свойства. На степень и время изменения их свойств влияют также ошибки, допущенные при проектировании, и недостатки работ по строительству и эксплуатации дороги.При движении автомобилей по дороге одежда под каждым колесом автомобиля прогибается и затем вос­станавливается ,причем прогиб перемещается за колесом по ходу движения автомобиля (движущийся прогиб). Наибольшая величина прогиба в центре следа колеса и уменьшается по мере удаления от цент­ра. т. е. прогиб фактически распрост­раняется на те участки, по которым колеса автомобилей даже не проходят. Таким образом, под влиянием проги­ба дорожная одежда работает по всей ширине проезжей части.

Прогибы, относящиеся к упругим деформациям, тоже не проходят бесследно. При каждом прогибе составные элементы дорожной одежды перемещаются относитель­но друг друга. Вследствие этого отдельные зерна мине­ральных материалов, взаимно воздействуя друг на дру­га, истираются, скалываются, превращаясь в мелкие ча­стицы.

Вследствие этих причин материал покрытия стано­вится более жестким и хрупким. В покрытии образуют­ся сначала волосные, затем более широкие трещины, в которые проникает вода, доходящая до нижних слоев дорожной одежды; насыщая и ослабляя материал, зи­мой вода замерзает и дорожная одежда постепенно раз­рушается.

Пучинные деформации и разрушения дорожных одежд происходят в весенний период при от­таивании грунтов земляного полотна на дорогах с не­благоприятным водно-тепловым режимом, неудовлетво­рительно спроектированным и построенным земляным полотном, а также при недостаточно прочной дорожной одежде и движении в весенний период тяжелых грузо­вых автомобилей. Просадки нежестких дорожных одежд в виде впа­дин с пологими склонами могут быть различной величи­ны, даже без вспучивания прилегающих участков. Воз­никают просадки в результате местных просадок и недо- уплотненного грунта или дорожной одежды.

Небольшие просадки могут возникать в результате местного уплотнения материала дорожной одежды. Сквозные трещины характерны для упруго- жестких дорожных одежд, если под ними образуются пустоты из-за просадки земляного полотна. Увеличение числа и длины трещин указывает на процесс разруше­ния дорожной одежды. Сетка трещин, пронизывающих дорожную одежду по толщине и разделяющих поверх­ность плиты на отдельные участки, приводит к полно­му ее разрушению. Такая сетка на любой дорожной одежде может образоваться при пучинных деформациях.

Проломы — это разру­шения дорожной одежды в виде длинных прорезей по полосам наката, т. е. в мес­тах наиболее частого прохо­да колес автомобилей. Про­ломы возникают преимуще­ственно на одеждах с покрытиями переходного типа при недостаточной прочности их или при проходе слишком тяжелых автомобилей, а также на слабых или влажных грунтах земляного полотна.

Деформации и разрушения дорожных одежд и по­крытий в значительной степени зависят от прочностных свойств материалов, из которых они построены. Поэто­му, независимо от оценки общего состояния дорожных одежд и покрытий необходимо, определять прочность материалов.

Читать еще:  Глубинный вибратор: устройство и технические характеристики

Дата добавления: 2015-10-12 ; просмотров: 2333 . Нарушение авторских прав

ВИДЫ ДЕФОРМАЦИЙ ПОКРЫТИЯ И РАЗРУШЕНИЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Коротко о главном

Задача

На отснятых дорожными лабораториями видео автоматизировать ручной труд операторов по выделению дефектов: трещин, ям, заплаток и т.д.

Решение
  • ПО для создания обучающих выборок
  • ПО для обучения модели распознавания дефектов на основе Torch, C++, CUDA
  • Алгоритм быстрого распознавания видео моделью со скоростью, близкой к FrameRate
  • Веб-панель для мониторинга и управления кластером GPU: обучение моделей, запуск распознавания дефектов, просмотр результатов
  • Уже автоматически распознано более 6000 км. дорог

Длинные дороги, большие проблемы

Как говорится, в России есть две основные проблемы, и одна из них — это дороги. Согласно Википедии, общая протяженность российской сети автодорог составляет 1 396 000 км. По протяженности дорожной сети Россия занимает пятое место в мире. С учетом протяженности и не всегда благоприятных климатических условий, задача поддержания хорошего состояния всей сети автодорог России, мягко говоря, является нетривиальной. Важно понимать, что данная проблема требует системного решения. Инвестирование в большое количество разрозненных ремонтных работ — это борьба с симптомами, а не лечение болезни.

Системный подход предполагает, что в начале мы должны понять проблему: в каком состоянии наши дороги, какие дороги требуют ремонта в первую очередь? Приведем пример: пусть имеются две дороги, которые требуют ремонта. Проводится детальная диагностика, и в результате делается вывод, что стоимость ремонта обоих участков примерно одинакова на текущий момент. Другой вывод по результатам диагностики может состоять в том, что через год на ремонт первой дороги потребуется в десять раз больше средств, чем на ремонт второй. Такое развитие событий может быть предсказано в результате детального анализа структуры и характера повреждений дорожного полотна. Таким образом, в условиях ограниченных ресурсов диагностика является краеугольным камнем.

Рис 1. Дорожная лаборатория

Рис 2. Пример видеокадра с лаборатории

Почему опасны трещины

Образовавшиеся в дорожном покрытии трещины несут тройную угрозу:

  1. Они открывают влаге прямую дорогу к нижним слоям дорожной одежды. В результате снижается их прочность и несущая способность.
  2. Трещины приводят к разделению монолитного полотна на отдельные фрагменты или блоки, ослабляя цельную конструкцию. Соответственно, нагрузка от транспортных средств распределяется на участки с меньшей площадью. Это приводит к деформации элементов дорожного покрытия.
  3. Небольшие трещины очень быстро вырастают и превращаются в ямы, выбоины и рытвины. Такие дефекты опасны для участников движения и могут стать причиной аварий.

В итоге запоздалая реакция на появление трещин приводит к недешевому ремонту дороги.


Трещина – это начальный этап разрушения дорожного покрытия

Диагностика дорожного покрытия

В настоящее время диагностика дорожного покрытия проводится следующим образом. По исследуемому участку дороги проезжает машина, оборудованная различными измерительными приборами (в простейшем случае — аппаратурой видеосъемки). Показания датчиков фиксируются по мере движения автомобиля и позже обрабатываются операторами в ручном режиме. Как результат, получаем некоторый «паспорт» дороги, по которому делается заключение о характере, масштабах и срочности ремонтных работ.

В описанном методе диагностики есть одно узкое место: «ручная» обработка данных измерительных приборов. Для простоты, остановимся на обработке видеоизображения дорожного полотна. В данном случае, задача операторов состоит в ручной оцифровке дефектов дорожного покрытия. Т.е. вооружившись клавиатурой, мышью и специализированным программным обеспечением, операторам необходимо указать (читай — обвести) все дефекты, встречающиеся на исследуемом участке дороге. Представить, как люди обводят заплатки и выбоины на дорогах, еще можно, но как обвести все трещины и другие мелкие дефекты?

Решений по сути два: либо оценивать дефекты «грубо», серьезно ухудшая при этом качество диагностики, либо искать дефекты автоматически, используя современные методы машинного обучения — раздела области искусственного интеллекта.

Дорожная лаборатория снимает дорогу
На выходе получаем видеокадры съемки
Операторы приступают к размечанию кадров
Отчет по состоянию дороги отправляется заказчику

Схема 1. Процесс ручного распознавания дефектов

Виды разрушения дорожного полотна, дорожной одежды

3.4. Виды деформаций дорожного покрытия и разрушений дорожной одежды, 2

Основными видами разрушений дорожного покрытия являются: износ (истирание), представляющий собой уменьшение толщины дорожного покрытия за счет потери им материала в процессе эксплуатации под воздействием колес и природно-климатических факторов. Износ происходит по всей поверхности дорожного покрытия, но больше всего на полосах наката, где проходят колеса автомобилей. Для усовершенствованных дорожных покрытий износ измеряют в миллиметрах, на которые уменьшилась толщина верхнего слоя покрытия, а для дорожных покрытий переходного и простейшего типа определяют также объем потери материалов, м3/км:

  • шелушение обнажение поверхности дорожного покрытия за счет отделения поверхностных тонких пленок и чешуек материала покрытия, разрушенного воздействием воды и мороза. Такой вид дефекта наиболее характерен для жестких дорожных одежд, где происходит отслоение цементного раствора с поверхности дорожного покрытия с последующим оголением крупного заполнителя. Такие разрушения в основном происходят при частом замораживании и оттаивании дорожного покрытия, особенно при использовании хлоридов для предупреждения гололеда;
  • выкрашивание разрушение дорожного покрытия за счет потери им отдельных зерен гравийного и щебеночного материала. Такое разрушение происходит на дорожных покрытиях всех типов в результате потери связи между зернами материала. Причиной выкрашивания могут быть плохое перемешивание материала и его укладка в дождливую или холодную погоду;
  • обламывание кромок разрушение дорожных покрытий (особенно нежестких) в местах сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку. Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной дорожно-транспортных происшествий;
  • волны деформация асфальтобетонных покрытий, обладающих пластичностью. Волны появляются под действием касательных сил в зоне контакта шины колеса с дорожным покрытием;
  • гребёнка разрушение гравийных и щебеночных покрытий под действием движения тяжелых грузовых автомобилей. Гребенка представляет собой частое повторение выступов и впадин;
  • сдвиги деформации, которые происходят при действии касательных сил от колеса автомобиля. Сдвиги являются причиной отсутствия связи верхнего слоя дорожного покрытия с нижним;
  • вмятины углубления в пластических дорожных покрытиях, появляющиеся при прохождении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду;
  • трещины деформации, обычно вызываемые резкими температурными изменениями. Сетка трещин появляется на дорожном покрытии как результат недостаточной прочности основания или покрытия;
  • колеи, которые образуются на щебеночных или гравийных покрытиях при узкой проезжей части в результате многократного прохода автомобиля по одной полосе, а также на асфальтобетонных покрытиях в результате выдавливания колесами автомобиля из-за недостаточной сдвигоустойчивости асфальтобетона;
  • выбоины углубления со сравнительно крутыми краями, образовавшиеся в результате местного разрушения материала дорожного покрытия. Причиной появления выбоин является, как правило, плохое качество строительных работ;
  • повреждение кромок швов разрушение кромок швов в виде сколов и выкрашивание бетона в зоне до 15… 20 см от шва.

Построение модели

Следующим шагом является построение модели, способной по части изображения спрогнозировать наличие или отсутствие того или иного дефекта. Область машинного обучения — очень обширная и предлагает множество возможных архитектур моделей и алгоритмов их обучения. В случае распознавания изображений, наиболее эффективными являются модели на основе искусственных нейронных сетей. Более конкретно, нами используются конволюционные нейронные сети.

Рис 3. Дорожная дефектовка трещин:


и

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector