Контроль качества дорожных работ: испытания по слоям

Контроль уплотнения на объекте с помощью LFWD

Дорогу строят слоями, и каждый слой через несколько дней скрывается под следующим. После укладки асфальтобетона уже не видно, был ли уплотнён подстилающий слой и тот ли материал, который утвердили, лежит в насыпи. Поэтому контроль качества идёт параллельно со строительством: материалы утверждают до применения, каждый слой испытывают до того, как его перекроют, а от асфальтобетонной смеси отбирают пробы в день укладки. В этом руководстве показано, какое испытание относится к какому слою и по какому стандарту оно выполняется; частоту и критерии приёмки на каждом объекте задаёт проектная спецификация.

Слои дорожной конструкции и требования к ним

Типичная нежёсткая дорожная одежда состоит, снизу вверх, из всех или части перечисленных ниже слоёв. Материалы и толщины назначает проектировщик дорожной одежды; спецификация превращает их в измеримые требования.

  • Земляное полотно или насыпь: грунт, на который опирается дорожная одежда. Он должен быть равномерно уплотнён, не иметь слабых мест и быть спрофилирован для отвода воды; расчёт исходит из его несущей способности.
  • Подстилающий слой: слой из зернистого материала, который распределяет нагрузку и защищает земляное полотно.
  • Основание: более качественный щебёночный материал, часто приготовленный на смесительной установке, непосредственно под асфальтобетоном. Оно должно быть плотным, жёстким и выполненным в проектных отметках.
  • Асфальтобетонное основание и связующий слой: асфальтобетонные слои, воспринимающие значительную часть нагрузки; асфальтобетонное основание устраивают, когда этого требует расчёт.
  • Верхний слой покрытия: поверхность дороги. Помимо толщины и уплотнения, ему нужна текстура для сцепления колёс с покрытием, и он не должен пропускать воду.

До начала работ: утверждение материалов

Полевое испытание имеет смысл, только если материал пригоден и для него есть лабораторный эталон. До начала укладки представительную пробу из каждого источника испытывают и представляют на утверждение инженеру технического надзора:

  • Грунт для насыпи и земляного полотна: классификация (зерновой состав и пределы Аттерберга), испытание по Проктору для определения максимальной плотности скелета и оптимальной влажности, а также CBR и набухание, если они требуются. Подробнее — в руководстве Испытания по Проктору, CBR и влажность.
  • Заполнитель для подстилающего слоя и основания: зерновой состав, коэффициент Лос-Анджелес, показатель метиленового синего, форма зёрен и содержание дроблёных зёрен, а также испытание по Проктору как эталон уплотнения.
  • Асфальтобетон: рабочий состав смеси (JMF), который разрабатывает подрядчик или асфальтобетонный завод и утверждает инженер технического надзора, задаёт целевой зерновой состав и содержание битума каждой смеси. Заполнители для смеси испытывают так же, с добавлением плотности зёрен и водопоглощения.

Требования к заполнителям часто формулируют через категории продуктовых стандартов TS EN 13242 (несвязные и гидравлически связанные материалы) и TS EN 13043 (асфальтобетонные смеси); категорию для каждого слоя выбирает спецификация. Результат по Проктору относится к одному материалу: если в карьере меняется участок разработки или забой, эталон нужно обновить.

Земляные работы: приёмка слоя до укладки следующего

Каждый слой отсыпки земляного полотна, насыпи, подстилающего слоя и основания принимают на его собственной поверхности до укладки следующего:

  • Коэффициент уплотнения методом песчаного конуса: плотность скелета на месте в процентах от максимальной плотности скелета по Проктору для того же материала, вместе с его влажностью.
  • Evd (динамический модуль деформации) с помощью LWD: мы используем Zorn ZFG 3.1 и испытываем по ASTM E2835-21(2026). Прибор измеряет жёсткость, а не плотность, и даёт результат на месте, поэтому слабые участки выявляются до того, как их перекроют. Если спецификация требует коэффициент уплотнения, LWD дополняет метод песчаного конуса, но не заменяет его.
  • Профиль DCP: сопротивление пенетрации по глубине, показывающее толщины слоёв и слабые зоны в земляном полотне. Корреляции в приложении к ASTM D6951/D6951M-18(2023) дают лишь оценку CBR, справедливую для тех грунтов, на которых они получены; лабораторное испытание CBR они не заменяют. См. инженерные изыскания и DCP.

Число и расположение точек испытаний, а также критерии приёмки задаёт спецификация. Если она об этом молчит, согласуйте письменный план испытаний с инженером технического надзора до начала земляных работ, а не после первого неудовлетворительного результата.

В день укладки: пробы горячей смеси и эталон Маршалла

Пробу, пропущенную в день укладки, позже взять нельзя, поэтому отбор проб планируют вместе с графиком укладки. Пробы горячей смеси отбирают на асфальтобетонном заводе, из кузова самосвала или у асфальтоукладчика. Уплотнённые из них образцы Маршалла дают эталонную плотность для кернов, если это предусматривает спецификация. Содержание битума и зерновой состав извлечённого заполнителя сравнивают с допусками рабочего состава смеси.

Температуру смеси и журналы уплотнения ведёт подрядчик, а проверяет инженер технического надзора. Это не наши испытания, но именно они часто объясняют, почему плотность кернов потом оказывается низкой.

После укладки: керны и текстура поверхности

После полного остывания слоя в местах, назначенных спецификацией или инженером, выбуривают керны через асфальтобетонные слои. Затем мы определяем:

  • толщину каждого слоя в сравнении с проектной толщиной и допуском;
  • объёмную плотность и коэффициент уплотнения относительно заданной эталонной плотности;
  • содержание битума и зерновой состав, если проба горячей смеси не была отобрана;
  • глубину макротекстуры верхнего слоя покрытия объёмным методом («методом песчаного пятна»), если спецификация задаёт требование к текстуре.

Отбор кернов и заделка отверстий описаны в руководстве Испытания кернов асфальта и горячей смеси.

Какое испытание для какого слоя: сводная таблица

В каждой строке количество испытаний и критерии приёмки задаёт проектная спецификация.

Слой и этапИспытания и стандартыОснова для частотыУслуга
Грунт для насыпи и земляного полотна, до примененияЗерновой состав (TS EN ISO 17892-4:2016), пределы Аттерберга (TS EN ISO 17892-12:2018+A2:2022), классификация (TS EN ISO 14688-2:2018), Проктор (TS EN 13286-2:2013), CBR и набухание (TS EN 13286-47:2021)На каждый источник; повторно при его сменеГрунтовая лаборатория
Заполнитель для подстилающего слоя, основания и асфальтобетона, до примененияЗерновой состав (TS EN 933-1:2012), LA (TS EN 1097-2:2020), MB (TS EN 933-9:2022), лещадность и удлинённость (BS 812-105.1:1989, BS 812-105.2:1990), дроблёные зёрна (TS EN 933-5:2022), плотность зёрен и водопоглощение (TS EN 1097-6:2022)На каждый источник или штабель; повторно при измененииИспытания заполнителей
Земляное полотно, насыпь, подстилающий слой и основание, каждый слой отсыпкиКоэффициент уплотнения (ASTM D1556/D1556M-24, TS 13872:2019+T1:2026), влажность (TS EN ISO 17892-1:2014+A1:2022), Evd (ASTM E2835-21(2026))На каждый слой и партиюПесчаный конус, LWD
Земляное полотно, когда нужен профильDCP (ASTM D6951/D6951M-18(2023))По спецификации или указанию инженераИнженерные изыскания и DCP
Асфальтобетонные слои, день укладкиОтбор проб (TS EN 12697-27:2018), образцы Маршалла (TS EN 12697-30:2019), объёмная плотность (TS EN 12697-6:2020), содержание битума (ASTM D2172/D2172M-26), зерновой состав (TS EN 12697-2:2025)На день укладки или объём уложенной смесиКерны асфальтобетона и горячая смесь
Асфальтобетонные слои, после укладкиОтбор кернов (TS EN 12697-27:2018), толщина (TS EN 12697-36:2022), объёмная плотность (TS EN 12697-6:2020), макротекстура верхнего слоя (TS EN 13036-1:2010)На каждую партиюКерны асфальтобетона и горячая смесь

Документация и самые частые упущения

При приёмке результат полезен, только если его можно привязать к слою и месту. Мы рекомендуем:

  • план мест испытаний по пикетажу и смещению от оси, который ведётся для каждого слоя;
  • заранее определённые партии, каждая из которых принимается или отклоняется целиком;
  • отдельное оформление повторных испытаний с сохранением исходного результата;
  • хранение оригинальных PDF-протоколов по номерам и их проверку, как описано в руководстве Как читать и проверять протокол испытаний.

Упущения, которые мы чаще всего встречаем на дорожных объектах:

  • Устаревший Проктор, который используют месяцами, хотя карьерный материал меняется; мергелистые и глинистые материалы на Кипре меняются на коротких расстояниях.
  • Слои, перекрытые без испытаний, которые потом приходится вскрывать.
  • Пропущенные пробы горячей смеси, потому что о дате укладки нам не сообщили.
  • Неразмеченные места кернов или керны, взятые только там, где поверхность выглядит хорошо.

Чем мы можем помочь

Мы планируем программу испытаний вместе с вами на основе вашей спецификации и выполняем полевые и лабораторные испытания на каждом этапе: грунтовая лаборатория и испытания заполнителей для утверждения материалов, метод песчаного конуса и контроль уплотнения LWD на земляных работах, испытания DCP для профиля земляного полотна и отбор кернов асфальтобетона и испытания горячей смеси для асфальтобетонных слоёв. Решения о приёмке остаются за инженером технического надзора и дорожной администрацией. Отправьте нам спецификацию и график работ через страницу контактов.

Часто задаваемые вопросы

Сколько испытаний нужно для дороги?

Частоту для каждого испытания и слоя задаёт спецификация, обычно на площадь, длину или объём. Если в ней ничего не сказано, письменный план испытаний, согласованный с инженером технического надзора до начала работ, предотвращает споры.

Можно ли укладывать следующий слой до получения результатов?

Это решает инженер технического надзора. Показания LWD известны на месте; результаты метода песчаного конуса зависят от влажности, определяемой высушиванием в сушильном шкафу, и требуют больше времени. Укладка на непринятый слой создаёт риск, что его придётся вскрывать.

Сменился карьер или источник щебня. Нужны ли новые испытания?

Да. Результаты классификации и Проктора относятся к испытанному материалу. Новый источник или заметное изменение цвета, зернового состава или пластичности требует новых испытаний для утверждения и нового эталона уплотнения.

Кто решает, что делать с участком, не прошедшим приёмку?

Мы оформляем результаты в сравнении со спецификацией. Будет ли участок доуплотнён, заменён или принят с другой мерой, решают инженер технического надзора и дорожная администрация; если причина в проекте или в грунте, необходима оценка инженера-геотехника или специалиста по дорожным одеждам.