Dopravní a liniové stavby5

Konstrukce vozovky

Doc. Ing. Miloslav Řezáč, Ph.D.Katedra dopravního stavitelství,

Fakulta stavební, VŠB-TU Ostrava

-

Příčný řez římskou silnicí

-

Příčný řez římskou silnicí – cca 2000 let př.n.l

-

Příčný řez silnicí – Francie 18. století

-

Příčný řez podle Tressaqueta - Francie

1721 Traité de la construction de ohemins - Gautier1747 založena Ecole des ponts et chassées

-

Příčný řez silnice – Mac Adams - Anglie

-

Příčný řez státní tereziánskou silnicí

-

Příčný řez silnicí

-

Příčný řez místní komunikací

-

Schéma konstrukce vozovky

-

Stavební materiály pro dopravní stavby Kamenivo – přírodní

- umělé - recyklované

(dle vzniku a velikosti zrn, hmotnosti aj.)

Hydraulická pojiva – cementy - vápna - popílek, odprašky

Asfaltová pojiva – přírodní - ropné - ředěné - emulze

-

Vrstvy vozovky dle použitých materiálů a technologie

-

Konstrukční vrstvy podkladní

Nestmelené vrstvy – mechanicky zpevněná zemina (MZ) frakce 0-32

- vibrovaný štěrk (VŠ) frakce 32-63, zavibruje se 8-16 pak 0-4

Stmelené vrstvy – štěrk vyplněný cementovou maltou (ŠCM) frakce 32-63, zavibruje se cementová malta - kamenivo zpevněné popílkovou suspenzí (KAPS) vibrováním se spojí susp. s kamenivem i podloží

Stabilizované vrstvy – kamenivo + hydraulická pojiva míchání na místě mísící centrum – stacionární (betonárny) - pojízdné

-

Konstrukční vrstvy podkladní

Obalované vrstvy – obalované kamenivo (OKJ, -S,-H,-VH,-M)

Stmelené vrstvy (prolévané pojivem hydraulickým, asfaltovým):- štěrk vyplněný cementovou maltou (ŠCM) frakce 32-63, zavibruje se cementová malta- kamenivo zpevněné popílkovou suspenzí (KAPS) vibrováním se spojí susp. s kamenivem i podloží- penetrační makadam (PM) frakce 22-63, postřikovač (distributor) živice

-

Konstrukční vrstvy krytu

Asfaltové vrstvy – litý asfalt (LA) - asfaltové koberce (AK, -T, -VT, -O, -M, -D) - asfaltové směsi za studena - postřiky (regenerační, infiltrační, spojovací)

- nátěry (zdrsňovací, uzavírací - emulzní kalové zákryty

Cementobetonové vrstvy - desky z prostého betonu - podélné spáry s kotvami příčné spáry s kluznými trny - lehce vyztužené (KARI sítě) - kontinuálně vyztužené (beze spar)

-

Namáhání konstrukce vozovky

-

Návrh konstrukce vozovky

Účelem je návrh vhodných k-čních vrstev a jejich tlouštěk aby:- vyhovovaly funkčním požadavkům silničního provozu- při minimálizaci nákladů na výstavbu, údržbu a opravu

Návrh vozovky vychází z:- požadované spolehlivosti, dané dopravním významem komunikace- dopravního zatížení- klimatických podmínek- stavu podloží

-

Návrh konstrukce vozovky1. Dopravní význam pozemní komunikace a představu o plnění její provozní funkce (spolehlivosti) vyjadřujeme pomocí 4 stupňů návrhové úrovně porušení

-

Návrh konstrukce vozovky

-

Návrh konstrukce vozovky

Ncd = 365 . TNVk . C1 . C2 . C3 . C4 . td / Di*

kde Ncd je celkový počet přejezdů návrhových náprav za návrhové období, návrhové nápravy,TNVk je charakteristická hodnota denní intenzity TNV pro všechny jízdní pruhy v obou směrech, vozidel/den,

2. Dopravní zatížení komunikace

-

C1 je součinitel vyjadřující podíl intenzity TNV na nejvíce zatíženém jízdním pruhu, pohybuje se podle počtu pruhů pozemní komunikace mezi hodnotami 1 až 0,4, C2 je součinitel vyjadřující fluktuaci stop (ne všechna vozidla jedou stejnou stopou), pohybuje se podle intenzity dopravního zatížení mezi hodnotami 0,7 až 1,0C3 je součinitel spektra hmotnosti náprav TNV a podílu plně vytížených vozidel se pohybuje mezi hodnotami 0,5 až 1,0,C4 je součinitel vyjadřující vliv rychlosti pohybu TNV, při dovolené nebo návrhové rychlosti do 50 km/h a třídách dopravního zatížení I a II (při zastavování vozidel) C4 = 2,00, ostatních případech je C4 = 1,00,td je (dílčí) návrhové období, roky,DI* je dílčí součinitel spolehlivosti porušení vozovky v závislosti na návrhové úrovni porušení (na pravděpodobnosti porušení) a dosahuje hodnot: D0* = 1,0, D1* = 1,6, D2* = 3,0 a D3* = 6,0

-

Návrh konstrukce vozovky3. Klimatické podmínky

V závislosti na nadmořské výšce, situaci úseku komunikace, vodním režimu podloží, namrzavosti zemin v podloží a návrhové úrovni porušení vozovky se požaduje dostatečné tloušťka vrstev.

Zvětšení tloušťky ochranné vrstvy:- nad 600 m n.m. o 100 mm- nad 800m n.m. o 200 mm

-

Návrh konstrukce vozovky4. Stav podloží4.1 vodní režim- příznivý Ic > 1- nepříznivý 0,7 ≤ Ic ≤ 1- velmi nepříznivý Ic ≤ 0,7

Ipwwl

Ic

Ic = wL - wp

Ic číslo konzistence zeminy podložíwL mez tekutostiwp mez plasticityw vlhkost zeminyIp číslo plasticity

-

Návrh konstrukce vozovky4. Stav podloží4.2 únosnost

Tloušťky zlepšení podloží v závislosti na poměru únosnosti CBR dop. se zlepšit rozhoduje ek. hledisko neprovádí seD0, D1 CBR < 15 % - CBR > 15 %D2, D3 CBR < 5 % 5% ≤ CBR ≤ 15% CBR > 15%

Min. hodnota Edef,2 = 45 MPa

-

Návrh konstrukce vozovky - katalog