Working In Partnership With ………. · 2015-11-30 · Optymalizacja konstrukcji nawierzchni z...

….…. Working In Partnership With ……….

Optimising road pavement designs using Tensar TriAx ‘mechanical

stabilisation geogrids’

Craig Andrews

Technical

Manager,

Pavements,

Tensar

International.

Piotr Mazurowski

Dyrektor ds.

Technicznych,

Drotest.

Optymalizacja konstrukcji nawierzchni

z wykorzystaniem georusztów trójosiowych

Back to Basics – Savings Available

The use of geogrids is now 35 years old

and yet we still call it innovation. We

need to evolve this industry and gain

better acceptance if we are going to get

the benefit from significant savings.

“ TECHNICAL SOLUTIONS AND BENEFITS, FOR YOUR NEEDS”

Georuszty są stosowane od 35 lat, a

jednak wciąż traktowane są jako

nowinka. Istnieje potrzeba rozwoju tych

rozwiązań i uzyskania dla nich większej

akceptacji w celu uzyskania korzyści ze

znaczących oszczędności, jakie oferują.

Innovative technology

Innowacyjna technologia Environment

Środowisko

Time Czas

Cost Koszty

Savings Oszczędności

Back to Basics – Any Ground Condition

The technology offers us multiple

choices, allowing us to efficiently

construct (or reconstruct) road

pavements, in any given ground

condition.


Technologia ta pozwala na różnorodne

rozwiązania efektywnej budowy nowych

lub przebudowy istniejących nawierzchni

w dowolnych warunkach Multiple

Choices

Soft Ground Firm Ground

Słabe podłoże Nośne podłoże

Reduce or Maintain

Aggregate and/or Asphalt Concrete Thickness

Redukcja lub pozostawienie bez zmian

grubości warstw asfaltowych i/lub kruszywa

Maintain Life or Enhance Life

Pozostawienie bez zmian lub wydłużenie

trwałości nawierzchni

The Geogrid Evolution

Geogrid technology has evolved, but we

have not necessarily evolved our design

approach, which is now years out of date

and not sustainable.


Technologia georusztów rozwinęła się,

ale podejście projektowe niekoniecznie,

pozostając mocno przestarzałym.

1970’s 1980’s 2007 2015

The Geogrid Evolution

We know that the geogrid structure and

its manufacturing process is very

important to obtain the best mechanical

stabilisation.

Then why do you continue to specify the

reinforcement strength?


Wiemy, że struktura georusztu i proces

jego produkcji są bardzo ważne z punktu

widzenia uzyskania najlepszej

mechanicznej stabilizacji. Dlaczego

wciąż specyfikujemy wytrzymałość na

rozciąganie?

The ‘Stabilisation function has been accepted’

Funkcja stabilizacyjna została oficjalnie

usankcjonowana

ETA 12-0530 TriAx TX100 series.pdf

Geogrid Research Evolution

Why do you continue to specify the

reinforcement strength?

We need to move towards performance

based, pavement design specifications.


Dlaczego wciąż specyfikujemy

wytrzymałość na rozciąganie?

Powinniśmy dążyć do stosowania

specyfikacji opartych o właściwości

użytkowe.

Tensar 17kN TriAx

Tensar 30kN Biax

Control Section

Geogrid Research Evolution

We know that the geogrid structure and

its manufacturing process is very

important to obtain the best mechanical

stabilisation. When we improve

stabilisation, we reduce deformation and

increase the trafficking performance.


Wiemy, że struktura georusztu i proces

jego produkcji są bardzo ważne z punktu

widzenia uzyskania najlepszej

mechanicznej stabilizacji. Ulepszając

stabilizację redukujemy odkształcenia i

zwiększamy trwałość nawierzchni

The Research Evolution

We know that the trafficking performance

needs to be monitored in a highly

controlled environment, to remove

variables, so we can identify the true

performance characteristic of the geogrid

in a paved environment.


Wiemy, że wpływ georusztu na trwałość

powinien być sprawdzany w

kontrolowanych warunkach, po

wyeliminowaniu wszelkich zmiennych,

aby można było ustalić rzeczywiście

istotne właściwości georusztu

stosowanego w nawierzchni.

University of Illenois Full Scale APT Studies

US Corps of Engineers (USCoE) validation


We know that the trafficking performance

needs to be monitored in a highly

controlled environment, to remove

variables, so we can identify the true

performance (Traffic Benefit Ratio)

characteristic of the geogrid in a paved

environment.


Wiemy, że wpływ georusztu na trwałość

powinien być sprawdzany w

kontrolowanych warunkach, po

wyeliminowaniu wszelkich zmiennych,

aby można było ustalić rzeczywiście

istotne właściwości georusztu

stosowanego w nawierzchni.

US Corps of Engineers (USCoE) LCR / TBR validation

Tensar TriAx Control Section


We know that a thinner flexible pavement

stabilised with TriAx (A) can out perform a

non-stabilised thicker pavement section (C).


stabilised with TriAx (A) can significantly out

perform a non-stabilised pavement of the

same cross section (B).


Cieńsza konstrukcja podatna

stabilizowana TriAxem (A) ma większą

trwałość od grubszej konstrukcji bez

stabilizacji (C), i znacznie większą

trwałość od konstrukcji tej samej

grubości bez stabilizacji (B).

A – TX

B – Control – same asphalt thickness

C – Control – increased asphalt thickness

Traffic Passes

11mm

1200 10000 100000

A

B C

A B C

US Corps of Engineers (USCoE) LCR / TBR validation



stabilised with TriAx can perform the

same as a non-stabilised thicker

pavement section, based on analysis by

our software = VALIDATION


W oparciu o – potwierdzone w badaniach

– wyniki analiz wykonanych naszym

oprogramowaniem możemy stwierdzić,

że cieńsza nawierzchnia podatna

stabilizowana TriAxem ma trwałość taką

samą, jak grubsza nawierzchnia bez

stabilizacji

US Corps of Engineers (USCoE) Phase 2 = full software validation

Full Independent Validation

We have full and independent

validation of the design procedure,

software and underlying

calculations, proving compliance

with AASHTO methodology.


Metoda projektowa, oprogramowanie i

wyjściowe obliczenia zostały w pełni

sprawdzone i potwierdzone przez

niezależne instytucje jako całkowicie

zgodne z metodologią AASHTO.

ARA (Applied Research Associates) and Ryan R. Berg Associates

Full Independent Validation

We have the software, using the

‘modified’ AASHTO 1993 controlling

equation. An increased stiffness of

granular layer provides an

increased structural number for that

layer.


Dysponujemy oprogramowaniem

wykorzystującym zmodyfikowane

równanie AASHTO. Wzrost sztywności

warstwy kruszywa przekłada się na

wzrost liczby strukturalnej tej warstwy.

TensarPave Software

07.8log32.2

)1*(

10944.0

5.12.4log

2.0)1*(log36.9log 10

19.5

10

1001810

R

SN

SNR M

fSN

PSI

fSNSZW

TensarPave Software model before stabilisation

and optimisation

Further Evolution in Field Research


validation of the insitu performance

of flexible pavements, both

reinforced with Tensar biax and

stabilised with Tensar TriAx

geogrids.


Dysponujemy pełną i niezależną

weryfikacją zachowania rzeczywistych

nawierzchni zbrojonych georusztami

dwuosiowymi i stabilizowanych

georusztami trójosiowymi

Dr. David White, Iowa State University ‘Automated Plate Load Test’ (APLT)



validation of the insitu performance of

flexible pavements, incorporating both

the Tensar biax and Tensar TriAx

geogrids.

We need to move towards

performance based, TriAx pavement

design specifications.


Dysponujemy pełną i niezależną

weryfikacją zachowania rzeczywistych

nawierzchni, zarówno z zastosowaniem

georusztów dwuosiowych jak i trójosiowych.

Powinniśmy dążyć do stosowania

specyfikacji opartych o właściwości

użytkowe.


Tensar TriAx

Tensar Biax

Control Section


We have learnt that the very early

test, using just one or two cycles

gives a poor representation of the

pavement performance. We need to

move away from testing plastic

deformation to testing for resilient

modulus.


Doszliśmy do wniosku, że testy

obciążenia obejmujące jeden czy dwa

cykle obciążenia bardzo słabo

odzwierciedlają rzeczywiste zachowanie

nawierzchni. Powinniśmy odejść od

badania odkształcenia plastycznego na

rzecz badania modułu sprężystości



We have learnt that both stress

deformation and permanent

deformation are significantly

reduced through the use of

stabilisation with TriAx geogrids.


Ustaliliśmy, że zarówno odkształcenie

sprężyste jak i odkształcenie trwałe są

znacząco redukowane dzięki

zastosowaniu stabilizacji kruszywa

georusztem trójosiowych TriAx


Tensar TriAx

STRESS DEFORMATION PERMANENT DEFORMATION

Control Section


We have learnt that stress

deformation is significantly reduced

through the use of stabilisation with

TriAx geogrids.


Ustaliliśmy, że odkształcenie sprężyste

jest znacząco redukowane dzięki




Control Section

Tensar TriAx

REDUCED STRESS DEFORMATION


We have learnt that permanent

deformation is significantly reduced

through the use of stabilisation with

TriAx geogrids.


Ustaliliśmy, że odkształcenie trwałe jest

znacząco redukowane dzięki




Control Section

Tensar TriAx

REDUCED PERMANENT DEFORMATION

Understanding what we need to know

We need to understand:

The defining design parameters;

The short term construction traffic;

The long term construction capacity.


Musimy uwzględnić:

Decydujące parametry projektowe

Ruch konstrukcyjny

Długoterminową trwałość nawierzchni

Case Study 1 (2014) – ABP Docks

Construction Build Up:

3 x Asphalt Layers

1 x Aggregate Layers

1 x TriAx Layer

Natural Subgrade (15% CBR)


Układ warstw w konstrukcji:

3 warstwy asfaltowe

1 warstwa kruszywa

1 warstwa georusztu TriAx

Podłoże rodzime – CBR = 15%

Association of British

Ports, Southampton, UK

Main access in to UK

Very stiff subgrade

Case Study 1 (2014) – ABP Docks

Key Benefits:

Reduction in both granular and asphalt thickness.

Reduction in the critical construction programme

Reduction in construction traffic.


Najważniejsze korzyści:

Redukcja grubości zarówno warstw

asfaltowych jak i warstwy kruszywa

Redukcja czasu wykonania

Ograniczenie ruchu budowlanego

Association of British

Ports, Southampton, UK

Critical project

No financial constraint

Case Study 2 (2014) – Kent CC

English


3 x Asphalt Layers


1 x TriAx Layer

Existing Subgrade (1-2% CBR)



3 warstwy asfaltowe

1 warstwa kruszywa


Podłoże rodzime – CBR = 1-2%

Isle of Sheppey,

Kent County Council, UK

Only point of access

Variable subgrade

Case Study 2 (2014) – Kent CC

English

Key Benefits:

Reduction in both granular and asphalt thickness.

Reduction in the critical construction programme in an area of limited space.



Redukcja grubości zarówno warstw

asfaltowych jak i warstwy kruszywa (całkowita

redukcja grubości nawierzchni o 56%)

Ograniczenie czasu wykonania na obszarze o

ograniczonym dostępie (podwojenie

wykonanej powierzchni w przewidzianym

czasie)

Isle of Sheppey,

Kent County Council, UK

56% total pavement

thickness reduction

Double the

construction area built

within the same period.

Case Study 3 (2013) = Sleaford HWRC


3 x Asphalt Layers


2 x TriAx Layer

Natural Subgrade (0.7% CBR)



3 warstwy asfaltowe

2 warstwy kruszywa

2 warstwy georusztu TriAx

Podłoże rodzime – CBR = 0,7%

Household Waste

Recycling Centre,

Sleaford, UK

County Council

Local adoption

Case Study 3 (2013) = Sleaford HWRC

Key Benefits:

64% pavement thickness and 75% pavement cost reduction.

Use of low quality aggregates.

Designing for saturated subgrade.

Differential settlement control.



Redukcja grubości nawierzchni o 64% i

redukcja kosztów o 75%

Zastosowanie recyklowanego kruszywa

niskiej jakości

Uwzględnienie pełnego nawodnienia podłoża

Wyrównanie osiadań

Household Waste

Recycling Centre,

Sleaford, UK

Recycled aggregates

High water table

Case Study 4 (2014-15) = FARRRS


3 x Asphalt Layers


1 x TriAx Layer

Natural Subgrade (3-5% CBR)



3 warstwy asfaltowe

2 warstwy kruszywa


Podłoże rodzime – CBR = 3-5%

Finningley & Rossington

Route Regeneration

Scheme, UK

County Council route

Links Highways Agency


Major development site within the

main motorway corridors, linking

the M18 to a significant regional

regeneration zone.


Duża strefa inwestycyjna pomiędzy

korytarzami głównych autostrad.

Połączenie autostrady M18 ze strefą

inwestycyjną

Finningley & Rossington Route Regeneration

Scheme (FARRRS), Doncaster, UK

(working in partnership with the highway authority)


Major development site within the

main motorway corridors, linking

the M18 motorway to a significant

regional regeneration zone.

We designed out the need for

cement stabilisation, to prevent

long term cracking problems.


Duża strefa inwestycyjna pomiędzy

korytarzami głównych autostrad.

Połączenie autostrady M18 ze strefą

inwestycyjną





Od węzła 3 auostrady M18 do Bankwood

(23 250 m2):

Redukcja grubości podbudowy

zasadniczej z BA z 26 do 18 cm

Redukcja grubości podbudowy z

kruszywa z 33 do 23 cm

+ zwiększenie trwałości z 56 do 80 mln

osi standardowych

Od Bankwood to Parrots (26 040 m2):

Redukcja grubości podbudowy

zasadniczej z BA z 18 do 14 cm

Redukcja grubości podbudowy z

kruszywa z 33 do 21 cm

+ zwiększenie trwałości z 12 do 25 mln

osi standardowych



From M18 junction 3 to Bankwood (23,250m2)

• AC Roadbase reduction from 260mm to 180mm

• Agg sub-base reduction 330mm to 230mm

• + improvement in capacity from 56 to 80 MESA.

From Bankwood to Parrots corner (26,040m2)

• AC Roadbase reduction from 180mm to 140mm

• Agg sub-base reduction 330mm to 210mm

• + improvement in capacity from 12 to 25 MESA.


Key Benefits:

£500,000 cost reduction.

7,000t less aggregate and AC.

3 weeks programme reduction.

Reduced whole life costs.

Reduced environmental impact.



Redukcja kosztów o 0,5 mln funtów

Zmniejszenie ilości materiałów o 7000t

Skrócenie czasu realizacji o 3 tygodnie

Redukcja kosztów utrzymania

Ograniczenie negatywnego wpływu na

środowisko



Multiple Solutions On Any Ground Condition

Some of the above information and

case studies are described in this

paper. Please feel free to request a

copy of my recent paper on this

presentation content from Piotr.

A translation will soon be prepared

and released.


Powyższe przykłady są opisane w tym

artykule. Osoby zainteresowane

otrzymaniem kopii prosimy o kontakt na

stoisku.

Wkrótce przygotowane będzie

tłumaczenie.

….….Working In Partnership With ……….

[email protected]

Find me on

Craig Andrews

Technical

Manager,

Pavements,

Tensar

International.

Piotr Mazurowski

Dyrektor ds.

Technicznych,

Drotest

[email protected]

kom.: +48 601 173 742

tel.: +48 58 712 81 27

….….Working In Partnership With ……….

Thank you for your

attention. Please visit the

Drotest exhibition space in

the hotel lobby.

Craig Andrews

Technical

Manager,

Pavements,

Tensar

International.

Piotr Mazurowski

Dyrektor ds.

Technicznych,

Drotest

Dziękujemy za uwagę.

Zapraszamy na stoisko

Drotest w lobby

Working In Partnership With ………. · 2015-11-30 · Optymalizacja konstrukcji nawierzchni z...

Documents

Transcript of Working In Partnership With ………. · 2015-11-30 · Optymalizacja konstrukcji nawierzchni z...