Projektowaniekonstrukcjinawierzchni

mgr inż. Mariusz Jaczewskip. 55 GG

mariusz.jaczewski@wilis.pg.gda.pl

Projektowanie konstrukcji nawierzchni w oparciu o Katalog Typowych Konstrukcji Podatnych i Półsztywnych

Katalog– procedurawymiarowanianawierzchni(1)1. Zebranie danych wejściowych do 

projektowania:• Dane dotyczące ruchu (prognozy, pomiary, modele ruchu…..)• Dane dotyczące warunków geotechnicznych (rodzaje i nośność gruntów znajdujących się w podłożu, poziom występowania wody gruntowej, informacje o najwyższym położeniu zwierciadła wody, niekorzystne zjawiska geotechniczne, informacje o wpływach górniczych, ….)

• Dane dotyczące klimatu (lokalizacja projektowanej drogi)

2. Przyjęcie długości okresu projektowego konstrukcji nawierzchni

Katalog– procedurawymiarowanianawierzchni(2)3. Obliczenie ruchu projektowego oraz wybór 

kategorii ruchu (KR1 – KR7)4. Ustalenie warunków gruntowo‐wodnych oraz 

grupy nośności podłoża (G1‐G4, projektowanie indywidualne)

5. Wybór typowego rozwiązania warstwy ulepszonego podłoża oraz dolnych warstw konstrukcji nawierzchni(jedna z 3 tablicy w zależności od kategorii ruchu oraz dostępności materiałów lokalnych)

Katalog– procedurawymiarowanianawierzchni(3)6. Sprawdzenie potrzeby zastosowania warstwy 

odsączającej7. Sprawdzenie potrzeby zastosowania warstwy 

odcinającej8. Wybór typowego rozwiązania górnych warstw 

konstrukcji nawierzchni

Katalog– procedurawymiarowanianawierzchni(4)9. Sprawdzenie warunku wymaganej odporności 

nawierzchni na wysadziny(w razie niespełnienia wybór innego rozwiązania lub zmiana grubości zastosowanych warstw)

10.Przyjęcie ewentualnego rozwiązania przeciwdziałania spękaniom odbitym(tylko w wypadku konstrukcji półsztywnych)

11.Określenie podstawowych wymagań materiałowych dotyczących wykonania poszczególnych warstw konstrukcji

Warunkiwodne(1)• Badania geotechniczne minimum 2 m od spodu konstrukcji nawierzchni,• Zebranie informacji o notowaniach najwyższych poziomów wody gruntowej,• Do określenia warunków wodnych najniekorzystniejsze informacje.

Warunkiwodne(2)

• Przez wysokość nasypu i głębokość wykopu rozumie się w tym punkcie najmniejszą odległość pionową pomiędzy powierzchnią terenu, a koroną drogi w danym przekroju poprzecznym

Warunkigruntowe(1)

Grupanośnościpodłoża(1)Grunty w budownictwie drogowym dzielimy na cztery grupy nośności podłoża:

G1 ‐ najlepszeG2G3G4 ‐ najgorsze

Grupanośnościpodłoża(2)

Grupanośnościpodłoża(3)

Grupanośnościpodłoża(4)Jeżeli w podłożu występują różne grunty o miąższości warstwy < 1 metra, to do projektowania konstrukcji nawierzchni przyjmujemy parametry gruntu słabszego!!

Do projektowania należy przyjąć grupę najniższej nośności.

Grupanośnościpodłoża(5)Podejścia indywidualnego wymagają następujące sytuacje:1. Badania geotechniczne wykazały występowanie gruntów 

słabonośnych (CBR < 2%) lub organicznych (torfy, namuły, itp.),

2. Badania geotechniczne wykazały grunty o dużej zmienności parametrów,

3. W podłożu gruntowym występują grunty skaliste,4. Projektowana droga znajduje się na terenach szkód 

górniczych.

Grupanośnościpodłoża(6)Należy skontrolować rzeczywistą grupę nośności podłoża na budowie, tuż po zdjęciu warstw humusu!

Gdy grupa nośności podłoża na budowie okaże się gorsza niż w projekcie, należy przeprojektować wzmocnienie podłoża!

Gdy grupa nośności podłoża na budowie okaże się lepsza niż w projekcie, nie należy wykonywać zmian w stosunku do projektu!

Dolnewarstwykonstrukcjinawierzchniorazulepszonegopodłoża(1)Rola warstwy ulepszonego podłoża i dolnych warstw konstrukcji nawierzchni:

W czasie budowy drogi:• rozłożenie naprężeń od ruchu technologicznego• ochrona przed powstaniem uszkodzeniem na etapie prac(m.in. ochrona przed powstawaniem kolein od ruchu technologicznego)

• zapewnienie prawidłowego ułożenia oraz zagęszczenia górnych warstw nawierzchni

W czasie eksploatacji drogi:• przejęcie obciążeń powtarzalnych• ochrona nawierzchni przed skutkami działania wody• ochrona nawierzchni przed wysadzinami

Dolnewarstwykonstrukcjinawierzchniorazulepszonegopodłoża(2)Wymagana nośność na powierzchni dolnych warstw konstrukcji nawierzchni

Wybórrozwiązaniawarstwdolnychkonstrukcjinawierzchniiulepszonegopodłoża(1)–KR7‐KR5

Wybórrozwiązaniawarstwdolnychkonstrukcjinawierzchniiulepszonegopodłoża(2)–KR3‐KR4

Wybórrozwiązaniawarstwdolnychkonstrukcjinawierzchniiulepszonegopodłoża(3)–KR1‐KR2

Warstwaodsączająca(1)

Warstwa odsączająca wymagana jest jeżeli w podłożu występują grunty wątpliwe lub 

wysadzinowe, a zwierciadło wody gruntowej znajduje się bliżej niż 1,5 m od spodu konstrukcji!!

Warstwaodsączająca(2)Minimalna grubość warstwy odsączającej:• 15 cm w przypadku kategorii ruchu KR1‐KR2• 20 cm w przypadku kategorii ruchu KR3‐KR7

Rolę warstwy odsączającej może pełnić warstwa mrozoochronna lub warstwa ulepszonego podłoża wykonana z materiału ziarnistego o odpowiednim uziarnieniu i odpowiednim współczynniku filtracji 

(k8m/dobę)

Warstwaodcinająca(1)Warstwę odcinającą należy wykonać gdy:

Warstwa z materiału ziarnistego ułożona jest na podłożu z gruntu wątpliwego lub wysadzinowego. 

Jest to szczególnie istotne w złych warunkach wodnych.

Warstwaodcinajaca (2)Warstwa odcinająca może być wykonana z :• Odpowiednio dobranych geotekstyliów• Warstwy wykonanej z piasku drobnego o grubości 10 cm(tylko w przypadku ekonomicznie uzasadnionym, przy kategoriach ruchu KR1‐KR2)

Z warstwy odcinającej można zrezygnować jeśli spełniony jest warunek nieprzenikania cząstek drobnych z warstwy niżej leżącej

Górnewarstwykonstrukcjinawierzchni(1)–MN

Górnewarstwykonstrukcjinawierzchni(2)–MN

Górnewarstwykonstrukcjinawierzchni(3)–MN

Górnewarstwykonstrukcjinawierzchni(4)– Betonasfaltowy

Górnewarstwykonstrukcjinawierzchni(5)–MZSH

Górnewarstwykonstrukcjinawierzchni(6)– GSSH

Górnewarstwykonstrukcjinawierzchni(7)–MCE

Odpornośćnapowstawaniewysadzin(1)Minimalna grubość konstrukcji  powiązana z głębokością przemarzania:

Hmiń ≥ hz x a

Odpornośćnapowstawaniewysadzin(2)

Odpornośćnapowstawaniewysadzin(2)