Saobracaj IV. Deo

1. Definicija pojma kolovozne k-je

Kolovozna konstrukcija je deo puta po kom se odvija

saobraćaj, a služi da omogući bezbedno,udobno i

ekonomično kretanje vozila u predviđenom periodu

eksploatacije.Potrebno je da kol. Konstrukcija

zadovolji sl uslove

-da je dovoljno otpornana uticaje pokretnog

opterećenja i da obezbedi prenošenje opsterećenja na

posteljicu i tlo -da je upotrebljiva za saobraćaj u

svim vremenskim uslovima

-da površinske karakteristike kolovoza

(ravnost,hrapavost) obezbede ugodnu i bezbednu

vožnju -da obezbedi projektovani vek trajanja uz

jednostavno održavanje i prihvatljive troškove

Kolovozna konstrukcija se sastoji iz više slojeva koji

se ugrađuju preko posteljice(za nosivost I ravnost).

2.Pojam nosivosti kol. K-je

Nosivost kolovozne konstrukcije – sposobnost da bez

obzira na klimatske uslove primi opterećenje od

vozila i prenese ga na tlo u posteljci

• Sa vremenom i saobraćajnim opterećenjem se

smanjuje

mogućnost kolovoznih konstrukcija da prime i

prenesu

opterećenje i potrebno je povećati njihovu nosivost –

strukturno ojačanje

3.Posebnost kolovozne konstrukcije u odnosu na

druge inzenjerske konstrukcije

4.Funkcionalna svojstva kolovozne konstrukcije i

njihov znacaj na bezbednost saobracaja i komfor

voznje

NOSIVOST-sposobnost da bez ostecenja ili velikih

deformacija podnese buduce saobracanjno

opterecenje. Proces propadanja ide brze ako je

opterecenje vece. Zato je predvidjanje buduceg

saobracajnog opterecenja veoma bitno. Obnavljanje

kosta oko 70% od cene izgradnje.

SPOSOBNOST TRENJA-HRAPAVOST- zavisi od

izbora materijala i u velikoj meri utice na bezbednost

voznje. Opada slicno nosivosti. Trenje zavisi od

kvaliteta pneumatika i kolovozne povrsine.

Izrazavamo ga preko mikro i makro hrapavosti.

Makro hrapavost je reljef kolovozne povrsine.

Neravnine omogucavaju suv takt i brze

odvodnjavanje vode. Mikrohrapavost se odnosi na

ostrinu ivica agregata koji se koristi u habajucem

sloju. Oblik zrna je veoma bitan,on zahteva ostre

ivice i da ostar kontakt ne traje dugo. Njegovim

smanjenjem smanjuje se i trenje,sto se moze resiti

dobrim izborom materijala. Povrsinskom obradom

preko klizave povrsi nanosimo bitumenski sloj i po

njemu nasipamo zrnasti materijal.

RAVNOST KOLOVOZNE POVRSINE-moze biti

poduzna i poprecna. Smanjuje se tokom vremena.

Kontrolise se u propisanom periodu. Geometrijska

ravnost ne sme da odstupa vise od 2-3 mm. Ne sme

doci do stvaranja talasa usled deformacija. Neravnost

se ogleda u kolotrazima.

OSTECENOST-povezana je sa trajnosti i ravnosti

kolovozne konstrukcije.

BUCNOST-bitno svojstvo koje potice od kontakta

pneumatika i povrsine. Karakteristicno je kod vecih

brzina. Najcesce korisceni materijal je AB sa puno

supljina zbog svoje osobine da upije buku u supljine.

OSOBENOST REFLEKTOVANJA SVETLOSTI-

nije svejdeno da li put reflektuje ili odbija svetlost.

5.Vrste i tipovi kol.k-ja

Osnovni tipovi:

-Zemljani putevi (dobro poravnat i sabijen prirodni

materijal u širini poprečnog profila duž trase puta sa

odvodnjavanjem-koje je bitno jer onemogućuje

raskvašenje

-Makadamski ili tucanicki kolovozi (od

drobljenog kamena u jednom ili više slojeva, uzrok

propadanja je preterana vlažnost posteljice usljed

neregulisanog odvodnjavanja

-Kolovozna konstrukcija sa zastorom od kamene

kocke,prizmi ili ploča (prelazni tip izmedju savrem.

I nesavrem.kol.k-ja/

postavljaju se preko podloge tipa makadamskog kol.

Sa jednim ili više slojeva granulisanog,zbijenog

kamen.mater./u gradskim zonama a ne primenjuje se

kod saobraćajnica sa brzim,preko 50 i teškim

saobraćajem)

-Savremene kolovozne konstrukcije (flexibilne-

asfaltne,krute-betonske,polukrute-prelazni tip)

flex.- višeslojne konstrukcije koje se u gornjem delu

sastoje od slojeva bitumenom vezanih mater.-

asfaltnog zastora i nosećih slojeva

krute –veliku krutost imaju zahvaljujući modulima

elastičnosti E cementno betonske ploče koja čini kol

zastor

polukrute –pojavljujue se u praksi kao prelazni

model, jedan od nosećih slojeva stabilizovan

hidrauličkim vezivom,daje mu veliki E ali manji

nego kod bet. Ploča

6.Vrste slojeva kolov.k-ja i uloga habajućeg sloja

-površinski sloj-zastor (sastoji se od habajućeg i

veznog sloja)

-GNS gornji noseći sloj –sastoji se od drobljenog

agregata povezanog bitumenom ili

meh.stabilizovanog

-DNS donji noseći sloj – kao ojačanje nedovoljno

nosive posteljice,nije uvijek neophodan

Habajući sloj je od asfalt betona,velike krutosti

otporan na habanje.Podnosi direktne uticaje

saobraćajnog opterećenja I faktora sredine tj dejstvo

pneumatika(vertik. I tangec.) I habanje,a sad r strane

dejstvo temper. ,sunčevih zraka I vode.

7.Vrste tla u posteljici i njihove karakteristike

Posteljica je najlosijeg kvaliteta,ima dve uloge:

1)Kratkorocna u toku izgradnje,formira se tako da se

obezbedi lako sabijanje.

2)Dugorocna u toku eksploatacije.

Cini zavrsni sloj nasipa i zavrsni sloj tla u useku.

Koriste se stabilizovani materijali za nasipe dovezene

sa strane.,stabilizovano tlo. Nosivost materijala

posteljice se izrazava preko vrednosti kalifornijskog

indeksa nosivosti CBR,modulom

stisljivosti,povratnim modulom E i modulom reakcije

tla K.

8. Vrste slojeva kolov.k-ja i uloga posteljice


veznog sloja)



meh.stabilizovanog


nosive posteljice,nije uvijek neophodan.

Posteljica je bazni sloj na koji se postavlja kolovozna

konstrukcija I ima značajan uticaj na trajnost

kolovoza.Mora da izdrži opterećenje koje ses prenosi

preko slojeca kol.k-je

9.Vrste slojeva kol.k-je I uloga DNSa


veznog sloja)



meh.stabilizovanog -

DNS donji noseći sloj – kao ojačanje nedovoljno


DNS služi kao noseći sloj kol.k-je, u velikom dijelu

kao ojačanje nedovoljno nosive posteljice.Uloga

DNSa: da smanji prodor mater.

Posteljice u kol.k-ju/poboljšava odvodnjavanje/smanji uticaj smrzavanja/obezbedi

platformu za rad

10.Vrste slojeva kol.k-je I uloga GNSa


veznog sloja)



meh.stabilizovanog



Glavna uloga GNSa da obezbedi dodatnu raspodelu

opterećenja i time smanji silu po jedinici površine

nosećeg sloja.takodje za poboljšavanje

odovdnjavanja i zaštita od dejstva mraza

11.Merodavne karakteritike materijala pojedinih

delova asfaltne kolovozne konstrukcije koje se

uzimaju u obzir pri njihovom dimenzionisanju.

Pri izboru vrste materijala za kolovoznu konstrukciju

mora se voditi racuna o funkciji pojedinih slojeva i

ekonomicnosti gradjenja,tako i o propisanim

kriterijumima kvaliteta osnovnih materijala i

mesavina prema standardima. Pri dimenzionisanju

asfaltnih kolovoznih konstrukcija primenjeni

materijali se vrednuju preko koeficijenta izmene

materijala. Ovi koeficijenti se odredjuju:

1)Za asfaltne mesavine pomocu vrednosti

Marsalovog stabiliteta

2)Za cementom stabilizovane zrnaste materijale

pomocu vrednosti pritisne cvrstoce posle 7 dana.

3)Za nevezane zrnaste materijale pomocu vrednoti

CBR.

12.Vrste materijala od kojih se projektuje donji

noseci slojevi i njihove karakteristike

Radi se od zemljanih materijala. Prasine i gline se ne

koriste,vec peskovi,sljunkovi ili drobljeni kameni

materijal i to oni sa specificnim granulometrijskim

sastavom. Koriste se samo nevezani materijali

odredjenog granulometrijskog sastava. Materijal

mora biti cist,bez primesa gline i prasine. Najbolji

materijal je onaj iz kamenoloma. Ukoliko je materijal

dobijen od neke stene onda mora biti odredjenog

kvaliteta. CBR je daleko vece od onog iz posteljice.

Sto je CBR veci,manja je debljina DNS. Vlaznost je

bitna za efekat zbijanja. Nevezani materijali nemaju

sposobnost zatezanja.

CBR-pritisna cvrstoca od 7 dana

13.Vrste materijala od kojih se projektuje gornji

noseci sloj i njihove karakteristike

Materijali iz ovog sloja su najvise vezani i mogu se

zatezati pri opterecenju. Dodaje im se vezivo koje to

omogucava. Vezani materijali se dobijaju mesanjem

zrnastih materijala sa nekim od veziva kao sto su

cement,krec,.... Postoje dve vrste veziva:

1)Hidraulicna-cement i krec

2)Ugljovodonicna-bitumen,katran biljnog porekla

14.Definisanje nosivosti tla u posteljici pri

prijektovanju kolovoznih konstrukcija

Posteljica mora da izdrži opterećenje koje se prenosi

preko slojeva kolovozne konstrukcije.Nosivost zavisi

od stepena zbijenosti posteljice,vlažnosti i vrste

tla.Dobra posteljica može da podnese vel.br.

ponavljanja opterećenja,bez značajnih deformacija

15.Definicija ukupnog ekvivalentnog

saobracajnog opterecenja i njihov znacaj za

projektovanje kolovoznih konstrukcija

Definiše se kao proračunska vrednost ukupnog broja

ekviv.osovina u projektnom periodu na merodavnoj

traci za dimenzionisanje.

Pod pojmom „stand. Osovina“ podrazumijeva se

jednostruka osovina sa optereć. od 82kN.

Stand.osovina ima po dva dupla točka, od kojih svaki

prenosi opter. Od 20,5 kN.

Služi da dimenzionisanje novih kao i rekonstrukciju i

pojačanje postojećih asf.kol.konstrukcija javnih pteva

16.Razlika merodavnog saobracajnog opterecenja

kao eksploatacionog pokazatelja i kod

dimenzionisanja kolovoznih konstrukcija

DIMENZIONISANJE KOLOVOZNE

KONSTRUKCIJE:

1)Projektni period(20 godina)

2)Osnovni ulazni parametri:

-saobracajno opterecenje(N eso 82kN)

–nosivost posteljice(CBR,d DNS,d GNS)

–fizickomehanicke karakteristike materijala

kolovoznih konstrukcija

–ambijentalni uticaji

(dubina mraza,temperatura,hidroloski uslovi,ostalo)

Ako je dubina mraza 70cm,a debljina kolovozne

konstrukcije 50cm,onda je mraz 20 cm u posteljici,pa

zato treba voditi racuna u kom ce se naci materijalu

posteljica.

Sve ovo se pretvori u realno stanje preko faktora

ekvivalnecije Fe i onda se na osnovu njega utvrdjuje

zamor.

Merodavno vozilo je od 82kN i na osnovu njega

dimenzionisemo kolovoznu konstrukciju.

SAOBRACAJNO OPTERECENJE :

imamo PGDS i strukturu vozila,

PA,

LTV,

STV,

TTV,

TTV+PP,

T+P.

Zakon zamora i proracun kaze da Pa nema uticaja,jer

su laki,kao i LTV(do 2t) i njihov uticaj se

zanemaruje. Za dimenzionisanje kolovozne

konstrukcije bitno je ucesce teskih vozila,jer oni

dovode do opterecenja.

17.Uticaj PGDS-a na projektovanje kolovoznih

konstrukcija

U PGDS ulaze:PA,A,LTV,STTV,TTV,AV Na

kolovoznu konstrukciju ne deluje PA,jer je njihova

tezina i uticaj jako mali. U obzir se uzimaju osovine

sa opterecenjem vecim od 20kN(2t).

Potrebno je poznavati i reprezentativno

vozilo,popunjenost.

Prema standardima se koristi 70% nosivosti svakog

vozila.

Za L=1-2m(raspon osovine) opterecenje na njima je

po 50 %. Za L>2m smatraju se kao jednostruke.

Reprezentativna vozila su:

-autobusi(40kN)

–Teretno vozilo<30kN

– TTV>70 kN

18.Nacin uzimanja u obzir osovinskog opterecenja

reprezentativnih vozila na odredjivanje

ekvivalentnog saobracajnog opterecenja.

Kod analize saob. opt. PA zanemarujemo i racunamo

samo teska teretna vozila ukljucujuci i autobuse cije

je pojedino osovinsko opt. vece od 20kN. Prilikom

analize saob. oprt. uzimamo u obzir sledece

parametre: prosecni godisnji dnevni broj teskih

teretnih vozila; prosecnu godisnju stopu rasta broja

TT vozila; osovinsko opt. reprezentativnih vrsta

vozila; prosecnu iskoriscenost nosivosti TT vozila;

raspodelu saob. opt. po voznim trakama

19.Odredjivanje reprezentativnih vrsta vozila i

njihov znacaj na izbor dimenzija kolovoznih k-ja.

Osovinsko opterecenje pojedinih analiziranih teskih

teretnih vozila, koja se uzimaju u obzir pri proracunu,

pretvara se u standardno osovinsko opterecenje

pomocu odgovarajucih faktora ekvivalencije. Za

realni saobrac. tok analizira se PGDS I njegova

struktura odakle vidimo procentualno ucesce

razlicitih kategorija vozila. Za svaku klasu

definisemo reprezentativno vozilo koje ce se

analizirati radi sracunavanja ekvivalentnog saobrac.

opterecenja. Za dimenzionisanje asfaltne kolovozne

k-je uzimamo po pravilu opterecenje najopterecenije

saobracajne trake.

20. Definicija standardne osovine u odredjivanju

ukupnog ekvivalentnog saobracajnog

opterecenja?

Standardno opterecenje je ekvivalentna jednostruka

osovina sa dva udvojena tocka, opterecena sa 82Kn.

Kada se koristi metoda ekvivalentnog opterecenja od

jednostruke standardne osovine, sva opterecenja,

ukljucujuci i viseosovinska, se prevode u ESO koji se

koristi za dimenzionisanje kolovozne konstrukcije.

21. Faktori ekvivalnice osovinskog opterecenja?

Fektori ekvivalencije (fe) predstavljaju prosecne

destruktivne uticaje pojedinih osovinskih opterecenja

vozila na kolovoznu konstrukciju u odnosu na uticaj

standardne osovine, a odredjuje se prema sledecim

izrazima:

za jednostruku osovinu fe=2,212*10-8*L14 ;

za dvostruku osovinu fe=1,075*10-9*L24 .

22.Faktor rasta saobracaja i njegov znacaj za

izbor dimenzionisanja kolovoznih k-ja

Prilikom odredjivanja ukupnog ekvivalentnog

saobracajnog opterecenja teskih teretnih vozila u

projektnom peridou dimenzionisanja (Tu) koristimo

ukupno ekvivalentno saobracajno opterecenje u

pocetnoj godini eksploatacije (Tg), a uzimamo u

obzir i prosecnu godisnju stopu rasta broja teskih

teretnih vozila. Tu=Tg*q

Faktor rasta (q) u projektnom periodu

dimenzionisanja kolovizne konstrukcije odredjujemo

po formuli q= p Σ i-1(1+r/100)i .

(p-projektni period dimenz. konstr. izrazen u

godinama, i - 1,2,3...p godina, r- prosecna godisnja

stopa rasta broja teskih teretnih vozila).

q je vrednost koja je data tabelom u standardu.

23.Znacaj raspodele saobracajnog opterecenja na

saobracajne trake u postupku dimenzionisanja

kolovoznih konstrukcija

Raspodela saobracajnog opterecenja TTV po

saobracajnim trakama zavisi od:

-broja saobracajnih traka u poprecnom profilu puta -

geometrijskih elemenata puta(uspon ili pad nivelete)

–ukupnog broja svih motornih vozila na putu tokom

dana i godine

–propusne moci saobracajnice

Za dimenzionisanje asfaltne konstrukcije koriste se

po pravilu saobracajno opterecenje najopterecenije

saobracajne trake

24. Bitne karakteristike bitumena kao putno

gradjevinskog materijala.

Bitumen je veoma vazna komponenta za gradjenje

fleksibilnih kolovoznih konstrukcija. Poseduje dobru

vodootpornost i visokoelasticne, termoplasticne i

adhezivne osobine, koje ga cine odgovarajucim za

vezivo u asfaltnim mesavinama.

Pored toga cena mu nije visoka. Ima indeks

penetraciju izmedju 5 i 300, a u zadnje vreme 15 i

200.

Ranije se koristio prirodan bitumen, dok je danas

zbog velikih potreba za tim materijalnom u upotrebi

vestacki proizveden bitumen dobijen izdvajanjem iz

sirove nafte u rafinerijama.

25.Ispitivanje asfaltnih mesavina MARSALOVIM

opitom

Postoji vise nacina ispitivanja kvaliteta

mesavina:Marsalov opit se izvodi u Marsalovom

aparatu. Pre svakog projektovanja mesavine

potvrdjujemo nalaze agregata i karakteristike

mesavine(ako su dobri formiramo je i ispitujemo).

Izvadimo uzorak,zagrejemo na 60 stepeni C,stavimo

u Marsalovu presu i dobijemo silu koja lomi uzorak.

Ta sila predstavlja silu po Marsalu.

Ova karakteristika ocenjuje kvalitet asfalta.

Ispitujemo zapreminsku tezinu materijala u

uzorku,upijanje vode,kolicinu supljina. Cilj je

pronalazenje kombinacije koja odgovara standardu.

Radi se minimalno sa 3 uzorka da bi se nacrtala

kriva. Ako je u mesavini vise bitumena,sloj ce biti

osetljiv i deformisace se,kolotrazi. Ako je manje

bitumena asfalt ce brzo propadati.

26. Odredjivanje kvaliteta asfaltnih mesavina.

Pri izboru vrste materijala u kolovoznoj k-ji mora se

voditi racuna o propisanim kriterijumima kvaliteta

osnovnih materijala i mesavina. Kvalitet materijala za

pojedine slojeve mora zadovoljiti zahteve domacih

standarda SRPS. Primenjeni materijali se vrednuju

preko koef. zamene materijala koji se odredjuju

prema odgovarajucim dijagramima.

27. Vrste asfaltnih slojeva i razlike njihovih

mesavina?

1. Kolovozne konstrukcije od asfaltnih slojeva

(zastor+BNS) i nosecih slojeva od zrnastog kamenog

materijala

2. Kolovozne konstrukcije od asfaltnih slojeva

(zastor+BNS) i nosecih slojeva od cementom

stabilizovanog zrnastog kamenog materijala 3.

Kolovozne k-je od asfaltnih slojeva (zastor+BNS) i

nosecih slojeva od cementom stabilizovanog zrnastog

kamenog materijala i nevezanog kamenog materijala

28. Postupak dimenzionisanja asfaltnih

kolovoznih konstrukcija?

Postupak obuhvata: odredjivanje merodavnih

parametara za dimenzionisanje; odredjivanje sastava i

debljine pojedinih slojeva kolovozne konstrukcije. Za

dimenzionisanje koristimo odgovarajuce dijagrame.

Oni su izradjeni za odabrane tipove kolovoznih

konstrukcija koje se sastoje od:

1. tip - asfaltnih slojeva i nosivih slojeva od

nevezanog zrnastog kamena;

2. tip – asfaltnih slojeva i nosivih slojeva od zrnastog

kamenog materijala stabilizovanog cementom;

3. tip – asfaltnih slojeva i zrnastog kamenog

materijala stabilizovanog cementom i nevezanog

zrnastog kamena. (tip 3 dimenzionisemo kao tip 2 uz

odredjene koef.)

29.Uticajni faktori na propadanje kolovoznih

konstrukcija. Uticaj klimatskih uslova.

FAKTORI SU:

-saobracajno opterecenje

-vlaznost

-mraz

-dimenzije(materijali,debljina)

UTICAJ KLIMATSKIH USLOVA:

-mraz

-vlaznost(utice da se menja nosivost posteljice,zato je

jako vazan sistem za odvodnjavanje i zato se pored

posteljice kopaju kanali koji odvode vodu. Veoma je

bitno da sistem drenaze bude dobar,kao i njegovo

odrzavanje.


konstrukcija. Uticaj dimenzionisanja

FAKTORI SU:


-vlaznost

-mraz


Poslovi odrzavanja puteva imaju za cilj stalno

odrzavanje putne mreze u zadovoljavajucem

stanju,da bi se korisnicima obezbedio potreban nivo

usluge i da bi se sprecilo propadanje puteva.

Bezbedno odrzavanje i zastita puteva sadrzi

aktivnosti tokom godine pomocu kojih se put odrzava

u sto je moguce boljem stanju,odnosno sto je moguce

blize pocetnom stanju.

KAO NAJVAZNIJE AKTIVNOSTI ISTICU SE: -

uredjenje i popravke kolovoza

-ciscenje kolovoza i okoline

-odrzavanje sistema odvodnjavanja

-uredjenje i odrzavanje vertikalne i horizontalne

signalizacije

-zimska sluzba

-podaci i obavestenje o stanju na putevima


konstrukcija. Uticaj odrzavanja.

FAKTORI SU:


-vlaznost

-mraz


REDOVNO ODRZAVANJE:

-popravke drenaze

-popravke povrsine kolovoza

-popravke zelenila

-popravke bankine

PERIODICNO ODRZAVANJE:

-vremenom opada kvalitet kolovoza i kada dodje do

granice za rehabilitaciju(kolovozna konstrukcija je

izgubila nosivost,mora se vrsiti odrzavanje)

-vremenom opada kvalitet kolovoza i dolazi do

granicnog stanja za preventivne mere(haba se

povrsina,ali nije kolovoz izgubio nosivost). To su

povrsinske popravke.

Pravilnim odrzavanjem cemo imati veliku ustedu

novca.

32. Indikatori stanja kolovoznih konstrukcija

Postoje cetiri osnovna indikatora stanja kolovoza:

1. Ostecenost povrsine kolovoza (izrazeno kao

procenat povrsine zahvacena ostecenjima u odnosu

na ukupnu povrsinu posmatranog odseka);

2. Ravnost (poduzna ili kolotrazi)

3. Hrapavost (otpor trenju povrsine kolovoza)

4. Defleksije (nosivost) merena kao vertikalni ugib

od standardno opterecenog tocka (ESO82Kn).

33.Promena indikatora stanja kolovoza tokom

eksploatacije

34.Dejstvo mraza na kolovozne konstrukcije i

indeks mraza

Uticaj mraza je veoma stetan za kolovozne

konstrukcije i odnosi se na dva procesa: izdizanje

povrsine kolovoza usled mraza i slabljenje sloja

posteljice usled otapanja leda. Izdizanje povrsine

kolovoza moze da rezultira grubim pucanjem ili

naprsnucem kolovozne konstrukcije, a slabljenje

sloja posteljice usled otapanja to da posteljica gubi

nosivost i konstrukciju moze ostetiti opterecenje koje

u normalnim uslovima ne bi.

Indeks mraza je period koji izaziva smrzavanje u

kolovoznoj konstrukciji i podtlu. Predstavlja kolicinu

hladnoce koja deluje na povrsinu kolovoza tokom

mraznog perioda.

Documents

Saobracaj IV. Deo