Artykuły

Analizując powyższe wyniki można zauważyć jak duży wpływ na trwałość nawierzchni ma rodzaj wyprodukowanej mieszanki. W przypadku największych modułów sztywności warstw asfaltowych bez podbudowy z kruszywa jest ona prawie dwukrotnie większa niż trwałość nawierzchni o najmniejszych modułach warstw MMA z podbudową z kruszywa łamanego (wariant A). Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, iż kategoria ruchu KR3 to ilość osi obliczeniowych w zakresie 0,51–2,50 mln osi 100 kN/pas/dobę. W związku z czym, jeśli projektujemy nawierzchnię przykładowo o prognozowanej trwałości 2,0 mln osi, a wykonana zostanie z mieszanek MMA o najniższych modułach sztywności, to spękania mogą się pojawić już w połowie okresu obliczeniowego! Z powyższych rozwiązań jedynie wariant B spełnia wymagania trwałości w pełnym zakresie dla KR3 (tablica 12). W związku z tym wbudowanie typowej konstrukcji nawierzchni może się okazać niewystarczające do zapewnienia projektowanej trwałości nawierzchni, dlatego tak ważna jest kontrola jakości wbudowywanych materiałów.

Wariant A. Wykonujemy obliczenia trwałości nawierzchni według układu warstwowego przedstawionego w tablicy 4. W takim przypadku trwałość nawierzchni wyrażona liczbą osi obliczeniowych wynosi N = 1 092 059 osi 100 kN/pas/dobę.

Wariant B. Obliczenia wykonano dla konstrukcji nawierzchni wg tablicy 4, co stanowi ten sam układ warstwowy jak wariant A, jednak moduły sztywności warstw asfaltowych są największe. W ten sposób trwałość nawierzchni zwiększyła się ponad trzykrotnie i wynosi: N = 3 715 662 osi 100 kN/pas/dobę. Wobec powyższego w kolejnym wariancie zmniejszono grubości warstw podbudowy.

Wariant C. Konstrukcja nawierzchni o zmniejszonej grubości warstwy podbudowy z BA do 7 cm oraz podbudowy z kruszywa do 10 cm. W tym przypadku trwałość nawierzchni zmniejsza się w stosunku do poprzedniego wariantu i wynosi N = 2 235 518 osi 100 kN/pas/dobę. Ponadto wariant C wykazuje dwukrotnie większą trwałość od wariantu A.

Wariant D. W tym przypadku przeanalizowano układ warstwowy wg wariantu B z pominięciem podbudowy z kruszywa. Obliczona trwałość nawierzchni zmniejsza się w stosunku do wariantu C i wynosi N = 2 072 807 osi 100 kN/pas/dobę.

Powyższe rozwiązania są czysto teoretyczne, dlatego nie należy stosować bez dokładniejszej analizy konkretnego przypadku. W obliczeniach przyjęto skrajne przypadki zastosowania MMA o największych oraz najmniejszych modułach, jakie uzyskano w programie BANDS. Ponadto pominięto fakt, iż oprócz zapewnienia trwałości i nośności nawierzchni konieczne jest zapewnienie mrozoodporności konstrukcji oraz wykonanie wzmocnienia podłoża gruntowego doprowadzając do grupy nośności G1. Indywidualne projektowanie przy wykorzystaniu metod mechanistyczno-empirycznych daje duże możliwości. Warto rozważyć, czy w każdym przypadku konieczne jest stosowanie najwyższej jakości materiałów, co może prowadzić do nieuzasadnionego przeprojektowywania konstrukcji nawierzchni. Z drugiej strony projektowanie indywidualne może dać „cieńsze” konstrukcje nawierzchni, jednak takie rozwiązania wymagają wysokiej jakości kontroli produkcji oraz budowy. Oszczędności płynące z mniejszej grubości warstwy asfaltowej wykonanej z mieszanki o zbyt małej sztywności spowoduje wzrost kosztów związanych z naprawami, jakie będzie musiał pokryć wykonawca robót, a później zarządca drogi po upływie okresu gwarancji.

Referat - Dawid Siemieński (PDF, 0,2MB)

mgr inż. Dawid SIEMIEŃSKI

Specjalista ds. technologii nawierzchni drogowych

Pracownia Inżynierska KLOTOIDA Sp. j.

Mirosław Bajor, Andrzej Zygmunt

Literatura:
[1] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie.
[2] Katalog typowych nawierzchni podatnych i półsztywnych, IBDiM, Warszawa 1997 r.
[3] Katalog typowych nawierzchni sztywnych, IBDiM, Warszawa 2001 r.
[4] Katalog wzmocnień i remontów nawierzchni podatnych i półsztywnych, IBDiM, Wrszawa 2001 r.

Tweet