🏗️ Równość podłużna nawierzchni — pomiar profilu profilografem laserowym i wyznaczanie wskaźnika IRI

Budownictwo PN-EN 13036-6

Przegląd

Norma określa metody pomiaru profili poprzecznych i podłużnych nawierzchni w zakresie długości fali równości i megatekstury. Definiuje pojęcia potrzebne do opisania takiego pomiaru: dokładność drogi przebytej, rozdzielczość pionową, interwał próbkowania i spadek poprzeczny, a także klasyfikację sprzętu pomiarowego.

Równość podłużna pozwala zidentyfikować odchylenia powierzchni jezdni od rzeczywiście płaskiej, mierzone wzdłuż kierunku jazdy w zakresie długości fali od 0,05 m do 50,00 m. Jest cechą eksploatacyjną opisującą zdolność nawierzchni do niewzbudzania wstrząsów i drgań poruszającego się pojazdu.

W polskiej praktyce drogowej rozróżnia się dwie drogi pomiaru. Metoda profilometryczna opiera się na wskaźnikach równości IRI i jest wymagana do oceny dróg klasy A, S, GP i G, a zalecana także dla klas Z, L i D. Metoda pomiaru ciągłego równoważna użyciu łaty o długości 4 m i klina, na przykład z wykorzystaniem planografu, jest dopuszczona dla dróg klasy Z, L i D oraz placów i stanowisk postojowych; w miejscach niedostępnych dla planografu oraz na odcinkach z dylatacjami mostowymi dopuszcza się pomiar łatą i klinem. Przy pomiarze profilografem laserowym możliwa jest jednoczesna rejestracja uskoków płyt betonowych — rejestruje się uskoki o wartości równej lub większej niż 5 mm wraz z ich lokalizacją.

Wskaźnik IRI charakteryzuje komfort jazdy przez symulację pracy zawieszenia umownego pojazdu poruszającego się z prędkością 80 km/h na długości analizowanego odcinka. Podaje się go w jednostkach nachylenia: milimetrach na metr albo metrach na kilometr.

CZEGO TA NORMA NIE ZAWIERA — i jest to rozstrzygające dla poprawnego powołania w sprawozdaniu. PN-EN 13036-6 opisuje POMIAR PROFILU i stawia wymagania techniczne dla czujników profilografu; nie zawiera natomiast ani algorytmu obliczania wskaźnika IRI, ani procedury rejestracji uskoków płyt betonowych. Wytyczne krajowe wskazują dla tych dwóch rzeczy osobne dokumenty: wskaźniki IRI wyznacza się „zgodnie z procedurą obliczeniową według normy [4]", czyli ASTM E1926-08 (Standard Practice for Computing International Roughness Index of Roads from Longitudinal Profile Measurements), a rejestracja uskoków płyt odbywa się przy pomiarze profilu „według algorytmu z normy [1]", czyli AASHTO R 36-04 (Standard Practice for Evaluating Faulting of Concrete Pavements). PN-EN 13036-6 figuruje w tym samym wykazie dopiero jako pozycja [8] i jest przywołana wyłącznie tam, gdzie mowa o wymaganiach technicznych dla czujników. Laboratorium, które poda w sprawozdaniu sam numer PN-EN 13036-6 przy wyniku IRI albo przy wykazie uskoków, powoła dokument, który tych obliczeń nie opisuje. Tekstów ASTM E1926-08 ani AASHTO R 36-04 nie mieliśmy — ich treści tu nie odtwarzamy, wskazujemy tylko, że to one są dokumentami właściwymi dla obliczeń.

Zasada metody

Profilograf jest urządzeniem inercyjnym: akcelerometry monitorują wychylenie pionowe belki pomiarowej w torze pomiaru, wyznaczając linię odniesienia, względem której mierzone są nierówności jezdni. Względną wysokość belki nad powierzchnią mierzą czujniki laserowe, a przebytą odległość czujnik dystansu zamontowany na kole. Rzędne profilu podłużnego na długości odcinka otrzymuje się przez sumowanie wychylenia belki obliczonego z pomiaru akcelerometrem oraz odpowiadającej mu względnej wysokości belki nad nawierzchnią zmierzonej laserem. Z tak wyznaczonego profilu program obliczeniowy wylicza wskaźniki równości IRI zgodnie z procedurą obliczeniową właściwej normy, w sposób ciągły przy kroku próbkowania 25 mm, jednocześnie dla śladu prawego, lewego i środka pasa ruchu.

Zastosowania

• Odbiór nawierzchni nowych i po remoncie na drogach klasy A, S, GP i G
• Diagnostyka stanu nawierzchni w sieci drogowej
• Ocena równości placów i stanowisk postojowych metodą łaty i klina
• Rejestracja uskoków płyt betonowych przy pomiarze profilu podłużnego
• Badania porównawcze profilografów i sprawdzanie ich poprawności

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 13036-6:2008

Tytuł (PL)

Właściwości nawierzchni drogowych i lotniskowych — Metody badań — Część 6: Pomiary poprzecznych i podłużnych profili w zakresie długości fali równości i megatekstury

Title (EN)

Road and airfield surface characteristics — Test methods — Part 6: Measurement of transverse and longitudinal profiles in the evenness and megatexture wavelength ranges

Procedura krok po kroku

1. Wybór metody

   Dla dróg klasy A, S, GP i G zastosować metodę profilometryczną opartą na wskaźnikach IRI; dla klas Z, L i D jest ona zalecana, ale dopuszczalna jest też metoda pomiaru ciągłego równoważna łacie i klinowi. Dla placów i stanowisk postojowych dopuszczalna jest metoda z planografem.

2. Sprawdzenie sprzętu

   Potwierdzić, że czujniki profilografu spełniają wymagania: rozdzielczość pionowa czujnika laserowego nie większa niż 0,2 mm, interwał próbkowania sygnału nie większy niż 50 mm, interwał rejestracji rzędnych nie większy niż 100 mm, filtr fali długiej nie mniej niż 100 m przy spadku 3 dB.

3. Przygotowanie przejazdu

   Zaplanować tor pomiarowy i prędkość przejazdu w zakresie od 20 km/h do 100 km/h, odpowiadającą prędkości potoku ruchu.

4. Rejestracja lokalizacji

   W trakcie badania rejestrować dane o lokalizacji toru pomiarowego przez podanie pikietażu albo systemu referencyjnego oraz współrzędnych geograficznych.

5. Pomiar profilu

   Wykonać ciągły pomiar profilu podłużnego: czujniki laserowe mierzą względną wysokość belki nad nawierzchnią, akcelerometry wyznaczają wychylenie pionowe belki, a czujnik dystansu przebytą drogę. Rzędne profilu powstają przez zsumowanie obu składowych.

6. Obliczenie wskaźników IRI

   Wyznaczyć wskaźniki IRI zweryfikowanym programem obliczeniowym, przy kroku próbkowania 25 mm, jednocześnie dla śladu prawego, lewego i środka pasa ruchu. UWAGA: procedury obliczeniowej NIE podaje PN-EN 13036-6 — wytyczne krajowe odsyłają tu do ASTM E1926-08, i ten dokument należy powołać w sprawozdaniu przy wyniku IRI.

7. Zapis wyników

   Zapisywać w pliku pomiarowym wartości wskaźników IRI co 1 m oraz wysokości uskoków płyt betonowych równych lub większych niż 5 mm wraz z ich lokalizacją. UWAGA: rejestracja uskoków odbywa się według algorytmu z AASHTO R 36-04, a nie według PN-EN 13036-6.

8. Sprawozdanie

   Podać metodę pomiaru, klasę profilografu i spełnienie wymagań sprzętowych, prędkość przejazdu, lokalizację odcinka, wartości wskaźników IRI wraz ze sposobem ich uśredniania oraz zarejestrowane uskoki.

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Pomiar odbywa się w ruchu drogowym z prędkością potoku ruchu — obowiązuje organizacja ruchu na czas badania i oznakowanie pojazdu pomiarowego
• Czujniki laserowe na belce pomiarowej — nie patrzeć w wiązkę, zachować ostrożność przy kalibracji na postoju
• Belka pomiarowa wystaje przed pojazd — ryzyko kolizji przy manewrowaniu i uszkodzenia czujników o przeszkody terenowe
• Pomiary łatą i klinem wykonywane pieszo na jezdni — kamizelka ostrzegawcza, zabezpieczenie miejsca pracy
• Praca przy dylatacjach mostowych i na obiektach — zabezpieczenie przed upadkiem z wysokości

Najczęstsze pytania