Relationship of road pavement deformation moduli, determined by different methods

Abstract

Deformations, caused by the axle loads of moving vehicles, are one of the main causes for pavement degradation. Measurement of elastic deflections is the best way to identify this effect. Currently, pavement deflections are most widely measured by the Falling Weight Deflectometer (FWD). Lithuanian standard LST 1360.5 “Soils for the motor roads” defines the measurement of deformations by static testing equipment at the top of each structural pavement layer. Based on the FWD-measured deflections at pavement surface, it is possible to calculate deformation moduli of structural pavement layers. In Lithuania deformation moduli are calculated by the ELMOD (Evaluation of Layer Moduli and Overlay Design) software. The results of experimental investigation of deformations of structural pavement layers by static and dynamic devices showed that the structural strength of road pavement, measured by the FWD, is close to the strength, measured by a static testing device. There is a linear relationship between E moduli, determined by static and dynamic methods. Investigation shows that the Falling Weight Deflectometer is suitable to determine the structural strength of investigated road pavements. However, more detailed investigations are necessary to identify the suitability of FWD to determine the structural strength of the other types of road pavement structures.

Deformacijos dėl važiuojančių automobilių ašių svorio yra viena iš pagrindinių automobilių kelių dangų degradacijos priežasčių. Tampraus įlinkio matavimai yra geriausias šio poveikio įvertinimas. Pastaruoju metu įlinkiams matuoti plačiai naudojamas krintančiojo svorio deflektometras. Lietuvos standartas LST 1360.5 Automobilių kelių gruntai reglamentuoja deformacijų matavimą statiniais bandymo įrenginiais kiekvieno naujai įrengto dangos konstrukcinio sluoksnio paviršiuje. Krintančiojo svorio deflektometru (FWD) išmatavus įlinkius kelio dangos paviršiuje, galima apskaičiuoti kelio dangos konstrukcijos sluoksnių deformacijos modulius. Lietuvoje deformacijos moduliams apskaičiuoti naudojama programinė įranga ELMOD (Evaluation of Layer Moduli and Overlay Design). Atliktų eksperimentinių dangų konstrukcijos sluoksnių deformacijų tyrimų statiniu bandymo įrenginiu ir dinaminiu įrenginiu FWD rezultatai parodė, kad kelio dangos konstrukcijos sluoksnių stiprumas, nustatytas krintančiojo svorio deflektometru, yra artimas statiniu bandymo įrenginiu nustatytam stiprumui. Tarp E modulių, nustatytų statiniu ir dinaminiu metodais, yra tiesinė priklausomybė. Deformacijos modulių, nustatytų skirtingais metodais, koreliacija rodo, kad krintančiojo svorio deflektometras gali būti taikomas tirtų dangų konstrukcijų stipriui įvertinti, naudojant eksperimentiniais tyrimais nustatytus pataisos koeficientus, įvertinančius Lietuvos klimato sąlygų įtaką atskiroms dangų konstrukcijoms. Tačiau, norint nustatyti krintančiojo svorio deflektometro tinkamumą kito tipo dangų konstrukcijų stipriui vertinti, reikia atlikti išsamesnius tyrimus.