Введение
Эксперимент AASHO по изучению разрушения автомобильных дорожных покрытий
Дорожный тест AASHO представлял собой серию экспериментов, проведенных Американской ассоциацией государственных дорожных и транспортных официальных лиц (AASHTO), для определения влияния транспортной нагрузки на разрушение автомобильных дорожных покрытий.
Методология
Испытания AASHO на дороге были проведены для изучения поведения дорожных покрытий известной толщины под воздействием движущихся нагрузок известной величины и частоты. Исследование проводилось с августа 1956 года по 30 ноября 1960 года в Оттаве, штат Иллинойс, и стало основным источником экспериментальных данных при анализе износа дорожного покрытия транспортными средствами, используемым для проектирования дорог, налогообложения транспортных средств и оценки затрат. Испытания включали в себя шесть двухполосных кольцевых маршрутов, расположенных на трассе будущего межштатного шоссе I-80. Каждая полоса подвергалась многократному воздействию нагрузки определенным типом и весом транспортного средства. Конструкция дорожного покрытия на каждом кольцевом маршруте варьировалась для изучения взаимодействия между нагрузками от транспортных средств и конструкцией дорожного покрытия. Планировались дополнительные исследования в других регионах страны для изучения влияния климата и подстилающего грунта, но они так и не были реализованы.
Наследие
Результаты дорожного испытания AASHO использовались для разработки руководства по проектированию покрытий, впервые опубликованного в 1961 году как Временное руководство AASHO по проектированию жестких и гибких покрытий, с существенными обновлениями, выпущенными в 1972 и 1993 годах. Более поздние версии руководства не основываются главным образом на результатах дорожного испытания AASHO. Дорожное испытание AASHO внедрило множество концепций в области проектирования покрытий, включая коэффициент эквивалентности нагрузки. Неудивительно, что более тяжелые транспортные средства снижали эксплуатационную пригодность значительно быстрее, чем легкие, и широко цитируемая величина, известная как обобщенный закон четвертой степени, утверждающая, что повреждения, вызываемые транспортными средствами, "связаны с четвертой степенью их осевой нагрузки", была получена из этих данных. Другим прямым результатом испытаний стали новые стандарты контроля качества для дорожного строительства в США, которые до сих пор применяются. В ходе дорожного испытания для определения текущей оценки эксплуатационной пригодности (PSR) каждого тестового участка использовались большие группы пользователей дорог. Поскольку оценки, полученные от групп, были дорогостоящими, был разработан заменитель – ключевой параметр, индекс текущей эксплуатационной пригодности (PSI). PSI основан на данных о продольной неровности дороги, заплатах, колееобразовании и трещинах. Последующие исследования показали, что PSI в основном является следствием неровности, с корреляцией более 90% между этими двумя показателями. Неровность измерялась механическим профилографом, выдающим параметр, называемый дисперсией уклона (SV). SV представляет собой вторую пространственную производную высоты. Для движущегося транспортного средства SV является источником возбуждения вертикальных ускорений, то есть второй производной высоты по времени. Это вполне логично, поскольку ускорение в диапазоне 1–80 Гц является параметром, используемым при оценке воздействия вибрации на человека и воспринимаемого дискомфорта в стандарте ISO 2631-1 (1997). Таким образом, SV физически связан с комфортом движения. Хотя исследование устарело, оно по-прежнему используется в качестве справочного материала, однако критики отмечают, что его данные действительны только в специфических условиях испытания, учитывая время, место, окружающую среду и свойства материалов, присутствовавшие во время испытания. Экстраполяция данных на другие ситуации оказалась "проблематичной". Другие исследования пытались уточнить результаты либо посредством дальнейших эмпирических исследований, либо путем разработки математических моделей, с переменным успехом.