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

STARY KATALOG Z 1997 R. I STARSZE

4

1997 r. 1983 r. 1977 r.

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

PORÓWNANIE KATALOGÓW

Polska, Austria, Francja, Niemcy, Wielka Brytania

9

ULEPSZANIA PODŁOŻY GRUNTOWYCH NAWIERZCHNI

Wielka Brytania, Francja, Niemcy, Hiszpania

10

ZMIANY W STOSUNKU DO STAREGO KATALOGU

11

SCHEMAT KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI

12

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

PROJEKTOWANIE WARSTW DOLNYCH I ULEPSZONEGO POD.

16

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

PROJEKTOWANIE WARSTW

GÓRNYCH 23

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

25

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ

Nowy „Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i

Półsztywnych”

Józef Judycki, Piotr Jaskuła,

Marek Pszczoła, Mariusz Jaczewski, Dawid Ryś,

Jacek Alenowicz, Bohdan Dołżycki, Marcin Stienss