Post on 28-Feb-2019
Nowy „Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i
Półsztywnych”
Józef Judycki, Piotr Jaskuła,
Marek Pszczoła, Mariusz Jaczewski, Dawid Ryś,
Jacek Alenowicz, Bohdan Dołżycki, Marcin Stienss
PLAN PREZENTACJI
Wprowadzenie
Prace studialne Ruch
Kryteria zmęczeniowe
Temperatura ekwiwalentna
Katalogi inne
Metody ulepszania podłoży
Analizy obliczeniowe
Wprowadzone zmiany
2
WPROWADZENIE (1)
Zlecenie GDDKiA X.2009- gotowy VIII.2012
Opinie, korekty, ostateczna wersja III.2013
Rozporządzenie GDDKiA 16.VI.2014
Stary Katalog z 1997 r.
3
WPROWADZENIE (2)
Cele:
Dostosowanie do zwiększonego ruchu
Wprowadzenie nowych metod obliczeniowych
Uwzględnienie nowych materiałów i technologii
Wprowadzenie nowych wymagań i standardów
Weryfikacja wzmocnienia podłoża
„Porządkowanie”
5
ANALIZA RUCHU
Stacje WIM > 4 mln pojazdów ciężkich
Analiza: Metoda AASHTO
Wzór 4-tej potęgi
Metoda francuska
Metoda Politechniki Gdańskiej
Uwzględniono: Dynamiczne oddziaływania pojazdów
Wpływ pojazdów przeciążonych
Prognozę wzrostu ciężarów pojazdów
6
A2 - Emilia
DK4 – Wola Dębińska
DK11 – Byczyna
DK46 – Grodziec
DK1 - Włocławek
KRYTERIA ZMĘCZENIOWE
NM-EPDM (AASHTO 2004);
Francja;
Instytut Asfaltowy; Shell
7
0
5
10
15
20
25
30
35
1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08 1,E+09ha
c -
gru
bo
ść w
ars
tw a
sfa
lto
wyc
h [
cm
]
N - trwałość zmęczeniowa
IA
FC=10%
TEMPERATURA EKWIWALENTNA
21 stacji meteo - 30 lat
Opracowano metodę
Podatne Tekw = 13°C
Półsztywne Tekw = 15°C
8
ZMIANY W OCENIE OBCIĄZENIA RUCHEM
Nowe współczynniki przeliczeniowe pojazdów
Wsp. szerokości pasa ruchu i pochyleń podłużnych
Nowa kategoria ruchu KR7
30-letni okres projektowy dla autostrad i dróg ekspresowych
115 kN/oś – autostrady, drogi ekspresowe, drogi krajowe
115 kN albo 100 kN pozostałe drogi - do wyboru przez Zarządcę Drogi w okresie przejściowym
Równoważna oś standardowa 100 kN, 850 kPa
.13
WARUNKI GRUNTOWE I NOŚNOŚĆ WARSTW DOLNYCH
Wprowadzono do klasyfikacji podłoży moduł E2
Wprowadzono wymóg weryfikacji założeń projektowych co do gruntu po „odkryciu” podłoża
Przyjęto trzy poziomy wymaganej nośności na powierzchni dolnych warstw konstrukcji nawierzchni:
E2 = 80 MPa – KR1 i KR2
E2 = 100 MPa – KR3, KR4
E2 = 120 MPa - KR5, KR6 i KR7
Usystematyzowano zasady stosowania warstw: odsączającej i odcinającej
14
MATERIAŁY DO WARSTW DOLNYCH I ULEPSZONEGO POD.
Grunty niewysadzinowe (naturalne i antropogeniczne)
Grunty stabilizowane spoiwami hydraulicznymi (cement, popioły lotne, spoiwa drogowe) oraz wapnem
Mieszanki związane spoiwami hydraulicznymi (cement, popioły lotne, żużel, spoiwa drogowe)
Mieszanki niezwiązane z kruszyw lokalnych
15
MATERIAŁY DO PODBUDÓW ZASADNICZYCH
Mieszanki niezwiązane:
C90/3, C50/30 do KR1-KR7
CNR do KR1-KR4
Mieszanki związane spoiwami hydraulicznymi i wapnem
Wyższe i zróżnicowane wytrzymałości od C0,4/0,5 do C9/12
7 klas wytrzymałości
Mieszanki wykonane w technologii recyklingu na zimno
MCE, asfalt spieniony do KR1-KR4
17
OBLICZENIA GRUBOŚCI WARSTW GÓRNYCH
AASHTO 2004 – podstawowe kryteria do nawierzchni podatnych i półsztywnych
Obciążenie: 850 kPa, koło pojedyncze 50 kN
Nośność podłoża: 80, 100, 120 MPa
Sztywności mieszanek mineralno-asfaltowych wg nowych przepisów
Nowe obliczone temperatury ekwiwalentne +13°C naw. podatne
+15°C naw. półsztywne
18
KR1
KR2
KR3
KR4
KR5
KR6
468
101214161820222426283032343638
1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08
Gru
bo
ść w
ars
tw a
sfa
lto
wych
[cm
]
Trwałość zmęczeniowa konstrukcji [osie 100 kN]
Grubość podbudowy MN 20 cm - 80, 100, 120 MPa
IA AASHTO(FC=10%) AASHTO(FC=15%) AASHTO '93 AASHTO (FC=20%)
KR7
19
KR1
KR2
KR3
KR4
KR5
KR6
468
101214161820222426283032343638
1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08
Gru
bo
ść w
ars
tw a
sfa
lto
wych
[cm
]
Trwałość zmęczeniowa konstrukcji [osie 100 kN]
Grubość podbudowy MN 20 cm - 80, 100, 120 MPa KR7
Przyjęte grubości
20
20
30
40
50
60
70
80
90
1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08
Gru
bo
ść z
astę
pcza,
cm
Trwałość zmęczeniowa konstrukcji, osi 100 kN
Porównanie obliczonych grubości zastępczych ze starym katalogiem (Mieszanka Niezwiązana)
Katalog1997
Katalog2012
21
20
30
40
50
60
70
80
90
1,E+04 1,E+05 1,E+06 1,E+07 1,E+08
Gru
bo
ść z
astę
pcza,
cm
Trwałość zmęczeniowa konstrukcji, osi 100 kN
Porównanie obliczonych grubości zastępczych z katalogiem niemieckim (Mieszanka Niezwiązana)
DE
Katalog2012
22
INNE
Praca nad jasną, jednoznaczną formą.
Materiały „nowsze”: cienkie warstwy ścieralne, warstwy ścieralne z asfaltu porowatego, materiały z recyklingu, materiały antropogeniczne, spoiwa drogowe, geosyntetyki
Nowe wymagania materiałowe
Promocja nawierzchni półsztywnych; podano metody minimalizacji spękań odbitych
Nie wprowadzono AC WMS –wątpliwości co do spękań niskotemperaturowych
Opinie z 39 ośrodków o 1 wersji
24