Navrhování vozovek pozemních komunikací ftp://backup.sil.fce.vutbr.cz
Doc. Ing. Jan Kudrna, CSc.
[email protected], tel.: 541 147 340, fax: 541 213 081.
BM02 Navrhování vozovek
Pyramida požadavků • Požadavky uživatelů (bezpečnost, rychlost, …, pohodlí, ekologie) • Funkční požadavky (protismyková, rovná, bez poruch, bezhlučná) • Konstrukční požadavky (únosnost, trvanlivost, opravitelnost, udrž.) • Požadavky na vrstvy (zhutnitelnost, odolnost vůči …) • Materiálové požadavky (složení směsí, mezerovitost, odolnost kameniva…, reologické vlastnosti pojiva, míra zhutnění ...) BM02 Navrhování vozovek
Jak se stanovuje provozní způsobilost a únosnost • Vlastnosti se vyjadřují měřitelnými geometrickými charakteristikami za stanovených podmínek (rovnost, textura povrchu) • Existují sofistikované, automatizované metody napodobující účinek vozidel a prostředí a měřicí odpovídající odezvu vozovky (protismykové vlastnosti povrchů a únosnost vozovek) • Stanovením druhu a plochy poruch BM02 Navrhování vozovek
Pyramida požadavků • Požadavky uživatelů (bezpečnost, rychlost, …, pohodlí, ekologie) • Funkční požadavky (protismyková, rovná, bez poruch, bezhlučná) • Konstrukční požadavky (únosnost, trvanlivost, opravitelnost, udrž.) • Požadavky na vrstvy (zhutnitelnost, odolnost vůči …) • Materiálové požadavky (složení směsí, mezerovitost, odolnost kameniva…, reologické vlastnosti pojiva,...) BM02 Navrhování vozovek
Nebezpečí = nehodovost Lidský faktor 93 %
4%
Vozidlo 13 %
6%
30 %
2% 1%
3%
Pozemní komunikace 34 %
Pozemní komunikace + lidský faktor 30 % Zdroj: Road Safety Manual, 2004 BM02 Navrhování vozovek
Odolnost proti smyku, protismykové vlastnosti povrchu (drsnost), skid resistance • zabránit smyku P N • zastavit • koeficient tření f=N/P Vlivy: - rychlost - pneumatiky (měkkost, vzorek) - stav povrchu (suchá, mokrá, náledí) - charakteristiky povrchu: makrotextura mikrotextura BM02 Navrhování vozovek
Proč nebezpečné? Vozovka nijak „nesignalizuje“ snížené PVV Je něco podezřelého?
BM02 Navrhování vozovek
Srovnání povrchů po krátké době užívání Nový povrch
BM02 Navrhování vozovek
Po 3 letech
Protismykové vlastnosti v závislosti na počtu zatížení těžkými vozidly 0,8
AKMH s kamenivem s vysokou ohladitelností
0,7 0,6
Klasifikační stupeň 5 pro 60 km/h
0,5
Fp40
Fp
Fp60
0,4
Fp80 Fp100
0,3 0,2 0,1 Zdrsnění ocelovými kuličkami
0,0 0,0
2,5
5,0
7,5
10,0 mil. TNV
BM02 Navrhování vozovek
12,5
15,0
17,5
20,0
Jiná vozovka - má nízké protismykové vlastnosti?
BM02 Navrhování vozovek
Trvanlivost protismykových vlastností Vývoj velikosti součinitele podélného tření v závislosti na počtu mil. TNV
0,80 Fp 0,70
Předešlá vozovka, kamenivo s nízkou ohladitelností (droba)
0,60
0,50
ÚSEK č.1 ÚSEK č.2 ÚSEK č.3
0,40
ÚSEK č.4 0,44 0,36
0,30
0,20
Zdrsnění ocelovými kuličkami
0,10
0,00 0,0 BM02 Navrhování vozovek
5,0
10,0
15,0
20,0
mil. TNV
Nejhorší protismykové vlastnosti - trysková metoda
Trysková metoda
Nátěrová vysprávka
BM02 Navrhování vozovek
Protismykové vlastnosti Tab. 3.2 – Požadovaná klasifikace protismykových vlastností Klasifikační stupeň
1
2
3
4
5
TRT, PTV – Zvýšené protismykové vlastnosti 1 – D, R, RMK, Silnice MTD, MPD – PK s dovolenou rychlostí > 50 km/h – PK s dovolenou rychlostí ≤ 50 km/h
Přejímka povrchu před uvedením vozovky do provozu Posouzení povrchu na konci záruční doby Plánování opatření pro zvýšení protismykových vlastností povrchu Provedení opatření pro zvýšení protismykových vlastností povrchu BM02 Navrhování vozovek
Pyramida požadavků • Požadavky uživatelů (bezpečnost, rychlost, …, pohodlí, ekologie) • Funkční požadavky (protismyková, rovná, bez poruch, bezhlučná) • Konstrukční požadavky (únosnost, trvanlivost, opravitelnost, udrž.) • Požadavky na vrstvy (zhutnitelnost, odolnost vůči …) • Materiálové požadavky (složení směsí, mezerovitost, odolnost kameniva…, reologické vlastnosti pojiva, míra zhutnění ...) BM02 Navrhování vozovek
Bezpečnost = rovnost Vyjetá kolej
Hloubka koleje, hloubka vody Ovlivňuje: - ovladatelnost vozidla, - za deště vzniká aquaplaning BM02 Navrhování vozovek
Bezpečnost = rovnost Rovnost podélná a A 5a
A 5b
A 6a
A 6b
A 6b
A 7a
Vznik zrychlení při pohybu po nerovnostech Závisí na délce a hloubce vln nerovnosti, krátké vlny částečně eliminuje odpružení a tlumení Ovlivňuje: - bezpečnost (styk kola s vozovkou), - konfort jízdy (stress, nepohodlí). BM02 Navrhování vozovek
Rozdělení nerovností podle délky vlny Podle délky vln se rozlišují charakteristiky: lo 10-4 m
10-3
l
BM02 Navrhování vozovek
10-2
Hlučnost
10-1
l
10
101
102 m
Tabulka 5 - Klasifikační zatřídění ostatních proměnných parametrů Klasifikační stupeň Parametr
1
2
3
4
5
Podélná rovnost – IRI
< 2,0
2,0 – 3,0
3,1 – 4,2
4,3 – 6,3
> 6,3
– Dynex
< 1,0
1,0 – 2,2
2,3 – 4,6
4,7 – 10,0
> 10,0
< 5 (4)
5 – 10
11 – 22
23 – 35
> 35
Vyjeté koleje
Tabulka 6 – Požadovaná klasifikace jednotlivých proměnných parametrů Klasifikační stupeň
1
2
3
4
Rovnost – PK s povolenou rychlostí > 50 km/h – PK s povolenou rychlostí ≤ 50 km/h
Přejímka povrchu před uvedením vozovky do provozu Posouzení povrchu na konci záruční doby Plánování opatření pro zvýšení rovnosti povrchu vozovky Provedení opatření pro zvýšení rovnosti povrchu vozovky
BM02 Navrhování vozovek
5
Pyramida požadavků • Požadavky uživatelů (bezpečnost, rychlost, …, pohodlí, ekologie) • Funkční požadavky (protismyková, rovná, bez poruch, bezhlučná) • Konstrukční požadavky (únosnost, trvanlivost, opravitelnost, udrž.) • Požadavky na vrstvy (zhutnitelnost, odolnost vůči …) • Materiálové požadavky (složení směsí, mezerovitost, odolnost kameniva…, reologické vlastnosti pojiva, míra zhutnění ...) BM02 Navrhování vozovek
Poruchy vozovky • Povrchu, tj. obrusné vrstvy • Krytu • Podkladu • Vozovky • zemního tělesa • Jiné Porušují se všechny vrstvy, pokud se vozovka nepoddimenzuje, vždy porušování začíná na povrchu BM02 Navrhování vozovek
Mechanismy porušování
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Ztráta protismykových vlastností Ztráta hmoty z povrchu vozovky Deformace krytu Trhliny Konstrukční poruchy Deformace zemního tělesa Jiné
BM02 Navrhování vozovek
Pyramida požadavků • Požadavky uživatelů (bezpečnost, rychlost, …, pohodlí, ekologie) • Funkční požadavky (protismyková, rovná, bez poruch, bezhlučná)
• Konstrukční požadavky (únosnost, trvanlivost, opravitelnost, udržovatelnost) • Požadavky na vrstvy (zhutnitelnost, odolnost vůči …) • Materiálové požadavky (složení směsí, mezerovitost, odolnost kameniva…, reologické vlastnosti pojiva, míra zhutněn ...) BM02 Navrhování vozovek
Únosnost • Schopnost vozovky přenášet zatížení s omezeným porušováním konstrukce • Požadavky stanovuje dopravní důležitost, dopravní zatížení a návrhové období • Je zajištěna úpravou podloží, konstrukčními vrstvami a jejich tloušťkami • V době užívání se vyjadřuje zbytkovou životností vozovky jako dobou do potřeby provést opravu nebo rekonstrukci BM02 Navrhování vozovek
Schéma zatížení vozovky
vozovka zatížení p0
zatížení p0
stmelené vrstvy nestmelené vrstvy
Obr. 2.3 – Schématické znázornění namáhání konstrukce vozovky p1 a vývoj porušení a podloží vozovky
podloží
BM02 Navrhování vozovek
p1
Neodvodněná pláň v případě nepřípustné Vznik únavových trhlin trvalé deformace podloží tlak tah
Konstrukční poruchy - síťové trhliny • Přejezdy vozidel se opakované tahy v asfaltové vrstvě vedou k únavě s vývojem síťových trhlin
BM02 Navrhování vozovek
Konstrukční poruchy - deformace vozovky • Přejezdy vozidel se opakovaná stlačení podloží kumulují a vytváří se deformace vozovky jako podélný hrbol
BM02 Navrhování vozovek
Konstrukční poruchy prolomení vozovky • Síťové trhliny a podélný hrbol se dokáží proměnit v prolomení vozovky, podloží se objeví až na povrchu
BM02 Navrhování vozovek
Povinné údaje při navrhování vozovek 1. Návrhová úroveň porušení a zdůvodnění použité úrovně, viz tabulka 1. 2. Dopravní zatížení stanovením: - TNV s uvedením zdroje údajů, - nárůstu TNV, uvedení návrhového období, - upřesnění dopravního zatížení (při pomalé a zastavující dopravě) 3. Charakteristiky podloží vozovky s uvedením použitých podkladů 4. Klimatické podmínky (index mrazu a průměrné teploty vzduchu) 5. Zdůvodnění výběru typu vozovky a použitých vrstev podle místních podmínek. 6. Návrh vozovky (podle katalogu nebo podle návrhové metody) 7. Variantní návrhy technicko-ekonomické porovnání. 8. Konstrukční požadavky 9. Stanovení hodnot modulu přetvárnosti podloží a nestmelených vrstev 10.Upřesňující požadavky (použité kvality a zrnitosti vrstev, druh asfaltu, použití postřiků, nátěrů apod.). BM02 Navrhování vozovek
Návrhová úroveň porušení je předpokládaný vývoj poškozování a porušování vozovky
Očekávaná třída Plocha s dopravního konstrukčními zatížení poruchami 1) % ČSN 73 6114
Návrhová úroveň porušení vozovky
Dopravní význam pozemní komunikace ČSN 73 6101, ČSN 73 6110
D0
Dálnice, rychlostní silnice, rychlostní místní komunikace, silnice I. třídy
S, I, II, III
<1
D1
Silnice I. až III. třídy, sběrné komunikace, obslužné místní komunikace, odstavné a parkovací plochy
III, IV, V a VI
<5
Obslužné místní komunikace, nemotoristické komunikace, odstavné a parkovací plochy
V, VI
Dočasné komunikace Účelové komunikace
III až VI
D2
1)
<25
Poznámka: 1)
Návrhová úroveň D2 platí pro netuhé vozovky bez užití asfaltových směsí v krytu vozovky
BM02 Navrhování vozovek
Návrhová úroveň porušení Je odvozena z funkční třídy PK a dopravního zatížení. Minimalizace nákladů na investice, údržbu a silniční provoz
BM02 Navrhování vozovek
Návrhová náprava
10 t 10 t
• Zdvojené pneumatiky na nápravě působící silou 100 kN q=0,55 MPa r=120,3
344
• Jakákoliv náprava nebo sestava kol s definovaným uspořádáním a dotykovým tlakem BM02 Navrhování vozovek
Přepočet silničního provozu na návrhové nápravy Tabulka 1 – Charakteristiky dopravního zatížení stanovené vážením náprav těžkých vozidel Charakteristika
Rozvadov Lanžhot
Počet těžkých vozidel, tisíc vozidel Maximální meziroční nárůst, % Podíl naložených vozidel, % Průměrná hmotnost vozidel (soupravy), t Podíl souprav (tahač+návěs nebo přívěs),% Průměrná hmotnost nápravy, t Maximální hmotnost nápravy, t Podíl náprav s hmotností nad 10 t, % Nebezpečně naložená vozidla, % Přepočet těžkých vozidel na účinek 10 t nápravy Přepočet TNV 2) na účinek 10 t nápravy
748 24,8 90 24,8 82 5,6 17,1 0,31-1,32 7 0,75 0,54
1)
Jablunkov
Průměr
533,2 7,5 90 27,4 93 5,9 16,7 0,3-0,77 9 0,86
111,2 13 82 26,7 88 5,9 15,9 0,35-1,04 14,4 0,93
1392,4 1) 13 89 26 86 5,75
0,62
0,68
0,58
0,7 8 0,80
Celkem vozidel Těžké nákladní vozidlo podle sčítání dopravy, tahač a návěs se počítá samostatně za vozidlo s různým součinitelem přepočtu na TNV. 2)
BM02 Navrhování vozovek
Intenzity dopravy
BM02 Navrhování vozovek
Třídy dopravního zatížení
Třída dopravního zatížení S 2) I II III IV V VI
TNVk 1) > 7 500 3 501 - 7 500 1 501 - 3 500 501 - 1 500 101 500 15 100 < 15
1) TNVk je průměrná hodnota v návrhovém období průměrné denní intenzity přejezdů těžkých nákladních vozidel (TNV) pro všechny jízdní pruhy. 2) Na rozdíl od tabulky 4 ČSN 73 6114 je zavedena TDZ S. BM02 Navrhování vozovek
Návrhové období, nárůst dopravy • Návrhové období je doba, během níž nemá být vozovka rekonstruována nebo zesilována, obnova krytových vrstev není zesílení • Návrhové období je 25 let nebo doba užívání • Nárůst dopravy je možno odhadnout z rozvoje obsluhované oblasti, z posledních tří sčítání dopravy nebo se uvažuje: - pro dálnice 3% ročně, - pro silnice I. třídy 1 % ročně, - ostatní bez nárůstu. BM02 Navrhování vozovek
Nárůst dopravního zatížení Intenzity TNVo a T dopravy na úseku 1-8080 (Soutice, Loket) 18000
30,00 25,00
14000 12000
20,00
10000
15,00
8000 6000
10,00
4000
Relativní růst TNVo (1980=1,00)
TNVO
25krát
∆TNVo
9krát
5,00
2000 0
Intenzity TNVo a T dopravy na úseku 6-8692 (Brno Kratochv., Brno jih)
5 20 0
0 20 0
19 9
5
0 19 9
5 19 8
19 8
0
0,00 25000
9,00
rok
celoroční průměr za 24 hodin
20000
7,00 6,00
15000
5,00 4,00
10000
3,00 2,00
5000
1,00 0
05 20
00 20
95 19
90 19
85 19
19
80
0,00
rok
BM02 Navrhování vozovek
T
8,00 Relativní růst TNVo (1980=1,00)
celoroční průměr za 24 hodin
Nárůst 1980 – 2005
T
16000
TNVO ∆TNVo
Podloží vozovky podle TP 76 • Zatřídění zeminy podle ČSN 72 1001 a ČSN 73 1001 • Namrzavost zeminy podle ČSN 72 1002 (zrnitost) nebo ČSN 73 1191 (měření) • Vodní režim v podloží podle ČSN 73 6114 s menšími úpravami podle TP 170 • Poměr únosnosti CBR podle ČSN 72 1016 s úpravami podle TP 170 • V případě zemin G1, G2 a S1 pouze zatřídění BM02 Navrhování vozovek
Klimatické podmínky • Index mrazu podle ČSN 73 6114, nebo přesněji z údajů meteorologických stanic • Pro cementobetonové vozovky průměrná roční teplota vzduchu podle ČSN 73 6114, nebo přesněji z údajů meteorologických stanic, • Návrhová teplota pro asfaltové vrstvy se v ČR stanovuje na 15 °C
BM02 Navrhování vozovek
Typy vozovek • cementobetonovým krytem (tuhé vozovky), • krytem z asfaltových vrstev (netuhé vozovky), • krytem z dlažebních prvků a dílců (dlážděné vozovky, patřící mezi netuhé vozovky), • krytem ze silničních dílců (patří mezi tuhé vozovky), • nestmeleným krytem (prašné vozovky, patří mezi netuhé vozovky). BM02 Navrhování vozovek
Návrh vozovek • Netuhé vozovky • Tuhé vozovky Vozovky se liší použitím metody pro výpočet účinků zatížení Posouzení je vázáno na omezení výskytu konstrukčních poruch podle návrhové úrovně porušení
BM02 Navrhování vozovek
Návrh asfaltových krytů • Vysoká přizpůsobivost dopravnímu zatížení, snadná udržovatelnost a opravitelnost, • Jakost a tloušťky podle ČSN 73 6121 a –22, • Ohladitelnost kameniva, • Makrotextura pro drsnost a nízkou hlučnost • Odolnost proti tvorbě trvalých deformací podle TP 109, • Trvanlivost podle EN, • Omezení mrazových trhlin (nejníže 50/70 v obrusu a 30/50 v ložní, nižší modifikovaný. BM02 Navrhování vozovek
Cementobetonové kryty • • • • • • •
Vysoká trvanlivost, nízká údržba, Oprava je technologicky a časově náročná, Z betonů podle podle ČSN 73 6123 Pro D0 a D1 vždy kotvy a kluzné trny, Obvykle dvouvrstvá technologie, Úprava povrchu pro snížení hlučnosti, Předepsané vytvoření spár ve vzdálenostech podle tlouštěk krytu
BM02 Navrhování vozovek
Kryty z dlažeb • Vhodné pro pomalou a statickou dopravu, • Nepravidelné tvary a estetické požadavky, • Při rychlosti vyšší než 30 km/h vzrůstá dopravní hluk, pro rychlost nad 50 km/h se nedoporučují, • Kryty vyžadují dobře dimenzovaný podklad.
BM02 Navrhování vozovek
Penetrační makadam, nátěry a prašné kryty • Použití pouze pro návrhovou úroveň D2, • Penetrační makadam a nátěry (na stmelených vrstvách nebo recyklátu) mohou být použity ve vyšší návrhové úrovni pouze při etapové výstavbě vozovky, podle dopravního zatížení je omezená doba životnosti obrusné vrstvy na 3 až 6 let (následuje položení asfaltových vrstev), • Prašný kryt jen pro účelové vozovky. BM02 Navrhování vozovek
Konstrukční požadavky pro vrstvy netuhých vozovek • Utěsnění spár na stycích vrstev, • Na podkladech stabilizovaných nebo stmelených hydraulickými pojivy opatření proti prokopírování smršťovacích trhlin (omezením smršťování, uvolněním smršťovacího napětí, vytvoření spár, kompenzační vrstva, asfaltová membrána, odolná vrstva proti smršťovacím trhlinám).
BM02 Navrhování vozovek
Navrhování podle katalogu vozovek vstupní charakteristiky N ÁV R HO V Á Ú R O V EŇ P O RU Š E NÍ A.4.1
D O P RAV N Í Z AT ÍŽ E N Í A.4.2
P O M ĚR ÚN O S N O S T I P O DL O Ž Í 4.3.2
V O DN Í R E Ž IM 4.3.2
NE A.4.3 NE
N AM R Z AV O S T Z E M IN Y V PODLOŽÍ 4.3.2
ANO G 1,G 2, S 1 ANO
C B R > 15 %
NE
ANO ZLE P Š IT CB R > 15 (10) %
T abulka A.3
P III
PII
C B R > 47%
PI
T abulka A.1 a A.2 D0 D1 D2 BM02 Navrhování vozovek
T Ř ÍD A D O P R AV NÍHO ZAT ÍŽE NÍ IV – III IV - S II - S V I - IV V I - II III a II CH - V CH - V CH - V
KL IM AT IC KÉ P O D M ÍNK Y 4.4
Schéma navrhování, výstupní charakteristiky NÁVRH VOZOVEK 5.1
Zde KATALOGOVÉ LISTY A.10
ÚPRAVA TLOUŠTĚK 6.2
NE 6. KONSTRUKČNÍ POŽADAVKY
ANO 7. POROVNÁNÍ VOZOVEK
8. KONTROLA PRACÍ BM02 Navrhování vozovek
Dopravní zatížení Tabulka A.1 – Stanovení dopravního zatížení návrhové úrovně D0 TDZ
TNV0
m
TNVk
C1
TNVcd
C2
C3, N
C3, T
Ncd
S I
10 000 5 000
5 3
23 500 7 500
0,40 0,40
85 mil. 28 mil.
1 1
0,7 0,7
6,0 6,0
60 mil. 20 mil.
II
2 400
3
3 500
0,45
14,5 mil.
1
0,7
6,0
10 mil.
III
1 200
2
1 500
0,45
6,2 mil.
1
0,6
5,0
3,7 mil.
IV
440
1
500
0,5
2,3 mil.
0,7
0,5
3,0
0,8 mil.
Tabulka A.2 – Stanovení dopravního zatížení návrhové úrovně D1 až D2 TDZ
TNV0
m
TNVk
C1
TNVcd
C2
C3, N
C3, T
Ncd
II III IV V VI
2 700 1 200 440 90 15
2 2 1 1 0
3 500 1 500 500 100 15
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
16 mil. 6,9 mil. 2,3 mil. 0,46 mil. 70 tis.
1 1 0,7 0,7 0,7
0,6 0,6 0,5 0,5 0,5
5,0 5,0 3,0 3,0 3,0
9,6 mil. 2,9 mil. 0,8 mil. 0,16 mil. 25 tis.
BM02 Navrhování vozovek
Rozdělení podloží Typ podloží
Tloušťka horní vrstvy > 0,5 m
I
min. 0,4 m
Charakteristika vrstev podloží vozovky horní vrstva podloží spodní podloží (aktivní zóna) G1 a G2, Zlepšení zemin přísadou pojiv na CBRsat1) > 47% (podle ČSN 73 6133)
min. 0,3 m -
PII
0,3 - 0,5 m
0,3 – 0,4 m
Zlepšení zemin přísadou pojiv na CBRsat1) > 10% (podle ČSN 73 6133)
minimálně 0,15 m 6)
S, G F1 až F6
CBR2) > 10 %
Násyp z kamenité sypaniny > 0,5 m 3), podloží z hornin R1 až R3 Zemina o CBR2) > 25 %; G1, G2, S1, G35) nebo jiný materiál (kamenivo 0/125, struska, popílkový stabilizát apod.)
-
CBR2) > 10% CBR2) v rozmezí 5 % až 10 %
CBR2) v rozmezí 5 % až 15 %, maximální tloušťky platí při CBR < 10 %
4)
S2 až S5 G3 až G5 F1 až F6
CBR2) ≥ 15 %, S2, G3, G4 tloušťky > 0,5 m, podloží z hornin R4 až R64) Zemina o CBR2) > 15 %; G1 až G3, S1 nebo jiný materiál obdobných vlastností (kamenivo 0/125, struska, cihelný recyklát, popílkový stabilizát apod.)
CBR2) v rozmezí 3 % až 10 %
F1 až F6
Zlepšení zemin přísadou pojiv na CBRsat1) > 10% (podle ČSN 73 6133)
PIII
BM02 Navrhování vozovek
CBR2) v rozmezí 10 % až 15 %, S3 až S5, G4 a G5, podloží z hornin třídy R5, R 6 4). Modul přetvárnosti Edef,2 > 30 MPa mohou splnit také zeminy F1 až F6 7).
Katalogové listy netuhých vozovek
BM02 Navrhování vozovek
Záměna vrstev uvedených v katalogu Vrstva v katalogu
Kryt
Podklad Ochranná vrstva
AKM AB I AB I AB II AB III N2V MZK KSC I PM MZ MZ
vyšší AKM ACB AB I, AKT AB II, AKT
Kvalita nižší rovnocenná AB, AKT, AKD LA I, LA III, AKT1) AKD AKT
Platnost pouze
zastavující doprava LA II EKZ
ŠCM VB I, PB I
D1 R-materiál 2)
VM
pro D1 a D2
ŠP, Recyklát3),
pro TDZ VI a V
ZZv
Poznámky k tabulce A.5: 1) AKT v případě přetržité zrnitosti a použití modifikovaného asfaltu, o tloušťkách platí A.5.3.4. 2) R-materiál je zvlhčená a zhutněná recyklovatelná asfaltová směs bez přidání pojiva podle TP 111. 3) Recyklát (cihelný nebo betonový) musí splňovat požadavky pro MZ podle ČSN 73 6126.
BM02 Navrhování vozovek
Konstrukční požadavky, modul přetvárnosti na podloží Požadovaný modul přetvárnosti, Edef,2, MPa 30
45
60
90
Charakteristika podloží, návrhová úroveň porušení a třída dopravního zatížení Jemnozrnné zeminy (F), pouze pro D1 v TDZ VI a pro D2 Jemnozrnné zeminy (F), zahliněné písčité a štěrkovité zeminy (S2 až S5, G3 až G5) nebo zeminy zlepšené příměsí drtě na CBR > 15 %, aktivní zóna v tloušťkách podle tabulky 9 ČSN 73 6133 ze zeminy o návrhové hodnotě CBR > 15 % nebo z jiného vhodného materiálu, upravené skalní podloží z hornin R5 a R6. Písčité a štěrkovité zeminy (S2, G3 a G4) při návrhové hodnotě CBR > 15 %, aktivní zóna ze zlepšené zeminy příměsí pojiv při dosažení CBRsat > 10 % nebo ze zeminy o návrhové hodnotě CBR > 25 % či z jiného vhodného materiálu, upravené skalní podloží z hornin R4 až R6. Kamenitá sypanina, upravené skalní podloží z hornin R1 až R3, zeminy G1 a G2, zlepšené zeminy příměsí pojiva při dosažení CBRsat > 47 %
POZNÁMKA – Hodnoty modulu přetvárnosti podloží ze zemin s přísadou pojiv jsou uvedeny pro stanovení
BM02 Navrhování vozovek
Poř. číslo
Modul přetvárnosti pláně
Zatlačení desky y v mm
Zatlačení desky y v mm
Kontaktní napětí p v MPa 0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,000 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.zatěž.cyklus 1.cyklus - regrese Kontaktní napětí p v MPa Odlehčení 2.zatěž.cyklus 0,000 0,200 0,400 0,600 2.cyklus - regrese 0,000
13
1,000
16
2,000
17 18
3,000
19
4,000
20 21 22 23
5,000 1.zatěž.cyklus
1.cyklus - regrese
Edef2=45,2 MPa 2.zatěž.cyklus
Odlehčení
2.cyklus - regrese
BM02 Navrhování vozovek
14 15
24 25 26
Tabulka B.6 – Zatřídění zeminy podle ČSN 72 1002, očekávaná hodnota únosnosti CBR při optimální vlhkosti a očekávaný modul přetvárnosti při kontrole podloží vozovky podle ČSN 72 1006
Název zeminy
Obsah jemných Symbol částic f [%]
štěrkovitá hlína štěrkovitý jíl písčitá hlína I písčitá hlína II písčitý jíl I písčitý jíl II hlína s nízkou plasticitou hlína se střední plasticitou jíl s nízkou plasticitou jíl se střední plasticitou hlína s vysokou plasticitou hlína s velmi vysokou plasticitou hlína s extrémně vysokou plasticitou jíl s vysokou plasticitou jíl s velmi vysokou plasticitou jíl s extrémně vysokou plasticitou písek dobře zrněný písek špatně zrněný písek s příměsí jemnozrnné zeminy písek hlinitý písek jílovitý štěrk dobře zrněný štěrk špatně zrněný štěrk s příměsí jemnozrnné zeminy štěrk hlinitý štěrk jílovitý
Modul Poměr únosnosti CBR [%] přetvárnost Skupina i za po zemin Edef,2 optimální uložení vlhkosti ve vodě [MPa]
F1 MG F2 CG F3 MS1 F3 MS2 F4 CS1 F4 CS2 F5 ML F5 MI F6 CL F6 CI F7 MH
35 – 65 35 – 65 35 – 50 50 – 65 35 – 50 50 – 65 nad 65 nad 65 nad 65 nad 65 nad 65
8 – 18 5 – 10 5 – 25 3 – 15 5 – 30 2 – 20 2 – 20 2 – 15 3 – 20 2 – 20 3–7
5 – 10 3–7 4 – 15 2–5 5 – 20 0–4 2–7 1–6 1–8 0–6 0–4
20 - 45 15 - 30 15 - 50 5 - 45 15 - 55 0 – 45 0 - 45 0 - 45 5 - 45 0 – 45 5 – 25
V – VII V – VII III – V VII – IX IV – V VII – IX VII – IX VII – IX VIII – X VIII – X VII – IX
F7 MV
nad 65
2–6
0–3
0 – 20
VIII – X
F7 ME
nad 65
2–5
0–2
0 – 20
IX – X
F8 CH
nad 65
2–7
0–3
0 – 25
VIII – X
F8 CV
nad 65
1–7
0–3
0 – 25
VIII – X
F8 CE
nad 65
1–6
0–3
0 – 20
IX – X
S1 SW S2 SP
do 5 do 5
-
-
70 – 120 40 – 70
I – II II – III
S3 S-F
5 – 15
8 – 70
6 – 25
20 – 65
III – V
S4 SM S5 SC G1 GW G2 GP
15 – 35 15 – 35 do 5 do 5
6 – 50 4 – 30 -
4 – 15 2 – 12 -
15 – 55 10 - 50 100-120 70-120
III – V III – V I – II I – III
G3 G-F
5 – 15
20 – 90
6 – 60
40 - 70
I – III
G4 GM G5 GC
15 – 35 15 – 35
10 – 60 5 – 30
4 – 40 3 – 20
30 - 65 15 - 55
I – III II – IV
Konstrukční požadavky, modul přetvárnosti na nestmelených podkladech a ) O c h ra n n á v rs tv a P o d lo ž í
P o ž a d o v a n é m o d u l y p ř e t v á r n o s t i E d e f,2 s t a n o v e n é n a p o v r c h u v rs tv y , M P a M Z o tlo u š ť c e v r s tv y v m m
Š D o tlo u š ť c e v r s tv y v m m
150
200
250
150
200
250
45
50
60
50
60
70
45
60
60
60
70
80
90
60
60
90
100
110
30
1)
90
120
c ) P o d k la d n í v r s tv a O c h ra n n á v rs tv a 4 5 1) 5 0 1) 60 70 80 90 100 120 1)
P o ž a d o v a n é m o d u l y p ř e t v á r n o s t i E d e f,2 s t a n o v e n é n a p o v r c h u p o d k la d n í v r s tv y , M P a Š D o tlo u š ť c e v r s tv y v m m M Z K o tlo u š ť c e v r s tv y v m m 150 200 250 150 200 250 70 80 90 100 110 120 120
80 90 100 110 120 120
90 100 110 120 120
100 110 120 130 140 150 150
110 120 130 140 150 150 150
120 130 140 150 150
P la tí p r o v o z o v k y a k o n s tr u k c e v n á v r h o v é ú r o v n i D 2 a D 1 v e tř íd ě d o p r a v n íh o z a tíž e n í V I. BM02 Navrhování vozovek
Konstrukční požadavky • Každá vrstva na méně propustné musí být odvodněna, • Vozovky splňují požadavky odolnosti proti účinkům mrazu
BM02 Navrhování vozovek
Konstrukční požadavky pro vrstvy tuhých vozovek • V podkladní vrstvě z kameniv stmelených hydraulickým pojivem se v místech spár v cementobetonovém krytu rovněž vytvářejí spáry. Pro snížení eroze tohoto podkladu je možno navrhnout (s výjimkou MCB) položení geotextilie o plošné hmotnosti 500 gm-2 a v tom případě není nutno spáry vytvářet.
BM02 Navrhování vozovek
Porovnání navržených vozovek • Z možných návrhů vozovek v dané návrhové úrovni porušení a dopravním zatížení se vybere vhodná vozovka pro místní materiálové zdroje a možnosti využití náročné technologie, • Umožní-li to zadavatel může být v nabídkovém řízení navržena variantní vozovka z katalogu nebo podle návrhové metody, • Variantní vozovka musí mít stejné nebo vyšší užitné vlastnosti a nižší celkové náklady na výstavbu, údržbu a opravy vozovky včetně nákladů účastníků silničního provozu po analyzované období 40 let. • Pro nespolehlivé podklady se vybírá vozovka o nižších investičních nákladech, čehož se dosahuje: - úpravami podloží, - vyšší tuhostí podkladu nebo vyšší odolností vůči únavě, - opatřením proti reflexním trhlinám včetně nepoužití cementu v podkladu. BM02 Navrhování vozovek
Činnosti při výstavbě vozovek • Všechny vrstvy musí odpovídat požadavkům ČSN a TKP podle nichž se realizují a kontrolují, • Pokud jsou parametry zeminy v podloží odlišné od návrhu a geologického průzkumu, navrhuje se opatření, • Při méně vhodné zemině, vyšší vlhkosti a méně příznivém vodním režimu se podloží zlepšuje pro zajištění zpracovatelnosti, míry zhutnění a modulu přetvárnosti, • Je vhodné provést úpravu se zvýšením parametrů podloží a snížit dimenzování vozovky, • Nižší dimenzování katalog umožní BM02 Navrhování vozovek