VOZOVKA A JEJÍ FUNKCE

Základní pojmy

Obrusná vrstvaLožná vrstva

Horní vrstva podkladu

Spodní vrstva podkladu

Ochranná vrstva

Zlepšené podloží

Podloží

KRYT

PODKLAD

OCHRANNÁ VRSTVA

PODLOŽÍ

Kluzná vrstva

OBRUSNÁ VRSTVA

- uskutečňuje se po ní provoz, přímo vystavena účinkům dopravy a klimatickým vlivům

- náročnost na drsnost, bezprašnost, kvalitu materiálu

LOŽNÁ VRSTVA

- menší množství nebo horší jakost pojiva

- menší nároky na kamenivo

KLUZNÁ VRSTVA- zvláštní vrstva někdy vkládaná mezi podklad a kryt vozovky pro snížení tření při přetváření krytu (např. fólie z umělé hmoty, asfaltem obalenékamenivo)

- přenáší zatížení na podklad

PODKLAD VOZOVKY

Slouží k roznášení tlaků vozidel z krytu vozovky na zemní pláň- hlavní nosná část vozovky

OCHRANNÁ VRSTVA

Filtrační popř. izolační vrstva, chrání vozovku před účinkypromrzání a rozbřídání (může být vrstva štěrkopísku, tepelně-izolační vrstva, mechanicky zpevněná zemina)

Základní požadavky na materiály

Kryt: - pevnost v tlaku - odolnost proti vzniku trvalých deformací, proti mechanickému obrušování - odolnost proti účinkům vody, mrazu a chemických rozmrazovacích látek - nepropustnost

Vhodné materiály: cementový beton, asfalt, pro menší dopravní zatížení kamenivo obalované asfaltem

Podklad: - dostatečná pevnost v tahu za ohybu - odolnost proti vzniku trvalých deformací - odolnost proti účinkům mrazu

Vhodné materiály: kamenivo obalované asfaltem, kamenivo zpevněné cementem, pro menší dopravnízatížení i nestmelené materiály(např. štěrk)

Celková tloušťka vozovky, tloušťky jednotlivých vrstev apožadované vlastnosti materiálů vrstev závisí předevšímna:-dopravním zatížení-podmínkách v podloží-klimatických podmínkách

ČLENĚNÍ VOZOVEK

podle materiálu krytu

podle dopravního zatížení

podle deformačních charakteristik

podle druhu podkladu

PODLE KRYTU

štěrkované- dnes se již příliš nepoužívají, pouze dočasné nebo málo zatížené vozovky

Dlážděné – pěší zóny, parkovací plochy, zastávky MHD, čerpací stanice

asfaltové- nejrozšířenější

cementobetonové (pro větší dopravní zatížení)

zvláštní (plechové apod.)

PODLE DOPRAVNÍHO ZATÍŽENÍ

Určeno statickými a dynamickými účinky vozidel,nejčastěji dle počtu nákladních vozidel v profilu cesty za 24 hodin

Počet vozidel třída dopravního v obou směrech za 24 h. zatížení

Více než 3500 I. Velmi těžká1501-3500 II. Těžká501-1500 III.Polotěžká101-500 IV.Střední15-100 V.Lehkámenší než 15 VI. Velmi lehká

PODLE DEFORMAČNÍCH VLASTNOSTÍ KRYTU

tuhé

netuhé

hybridní

Tuhé vozovky

Materiál krytu vozovky má modul pružnosti pro krátkodobé zatížení větší než 25 000 MPa

Vznikají prakticky jen pružné deformace, které nejsouzávislé na teplotě

Vertikální napětí na podloží dosahují velmi malých hodnot

NETUHÉ VOZOVKY

i při krátkodobém zatížení vznikají malé trvalé deformace, ty se mohou integrovat, narůstají, mohou vznikat koleje

deformace v asfaltových vozovkách jsou výrazně závislé na teplotě

vertikální napětí pod netuhými vozovkami dosahují hodnot 0.005 až 0.02 MPa v závislosti na tloušťce konstrukce a modulech pružnosti vrstev

HYBRIDNÍ VOZOVKY

Podkladová konstrukce je z materiálu stmeleného cementem, kryt je z materiálu stmeleného asfaltem

OBECNÝ NÁVRH VOZOVKY ZAHRNUJE

Návrh celkové tloušťky vozovky

Uspořádání jednotlivých vrstev

Tloušťky jednotlivých vrstev- minimální tloušťkaje dána maximální velikostí zrn použitého kameniva(zásada: velikost maximálního zrna je 2/3 tloušťkyvrstvy po zhutnění), maximální tloušťka závisí na možnostech účinného zhutnění vrstvy

Posouzení pomocí návrhových kritérií

Výběr materiálů vrstev- hodnoty modulu pružnosti materiálů klesají od povrchu směrem k pláni

HLAVNÍ FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ NÁVRH KONSTRUKCE VOZOVKY

Účel vozovky a s tím související dopravní zatížení

Inženýrskogeologické podmínky v podloží

Klimatické podmínky v oblasti

DOPLŇKOVÁ HLEDISKA NÁVRHU(zahrnují materiálové a technické možnosti, společensko-ekonomickou stránku)

Zlepšení podloží pod zemní plání

Materiálová základna- využití místních materiálů, vedlejších průmyslových produktů, recyklovaných produktů

Přeprava stavebních materiálů na stavbě

Vybavení stavebních podniků stavebními mechanismy

Charakter povrchu

Energetická náročnost

ÚČINKY MOTOROVÝCH VOZIDEL NA VOZOVKU

Deformace jednotlivých vrstev i celé vozovky

Obrus a vyhlazování krytu vozovek

PŮSOBÍCÍ SÍLY

Svislé síly

Vodorovné síly

Dynamické účinky, vibrace

Směr pohybu

Síly při brzdění

Síly při akceleraci

Svislé sílyvibrace

Při jízdě v oblouku

Velikost tlaku na vozovku je závislá na hmotnosti připadající na nápravu (dle hustění pneumatik) a může se při pohybu vozidla měnit v závislosti na:

-nerovnostech povrchu

-rychlosti vozidla

-systému tlumení výkyvů nápravy

Pdyn. = Pstat.kde Pstat –normálová síla působící v těžišti kola – dynamický součinitel (0.5-2)

P(zatížení)

Skutečná dotyková plocha (elipsa)

Náhradní ekvivalentní kruhová plocha

Při dvojité montáži je dotykovou plochou dvojitá elipsa

Velikost dotykového tlaku je závislá na:

Celkové hmotnosti vozidla

Uspořádání náprav (2-4 nápravy)

Uspořádání kol náprav (jednoduchá nebo dvojitá montáž)

Druhu pneumatik a jejich huštění

Návrhový kontaktní tlak: pn=m pa

pa- hustění m - konstanta závislá na typu a dezénu pneumatiky a na zatížení kola (obvykle m=0.85)

VELIKOST DEFORMACE VOZOVKY ZÁVISÍ NA:

Velikosti dotykového tlaku

Rychlosti pohybujících se vozidel

Deformačních charakteristikách konstrukce vozovky a podloží

Počtu opakovaných namáhání

Největší silový účinek je ve středu působení síly, se vzdáleností od středu se účinky zmenšují.

V případě kol s dvojitou montáží se silové účinky jednotlivých kol superponují.

kryt

podklad

podsyp

podloží

Velikost tlaku na povrchu

PRŮBĚH SVISLÝCH NAPĚTÍ

VLIV RYCHLOSTI NA VELIKOST ÚČINKU NA VOZOVKU

Se stoupající rychlostí deformace klesá, vyjadřujese dynamickým modulem pružnosti (vyšší ve srovnáníse statickým modulem pružnosti)

ZNAČNĚ NEPŘÍZNIVÝ JE VLIV STOJÍCÍHO VOZIDLA,ZVĚTŠUJÍ SE DEFORMACE, VZNIKAJÍ PLASTICKÉ DEFORMACE - ZASTÁVKY, KŘIŽOVATKY, PARKOVIŠTĚJE NUTNO ZDE UVAŽOVAT SE STATICKÝMI MODULY PRUŽNOSTI

VLIV STOJÍCÍHO VOZIDLA