Teherbírás és felületi jellemzők mérése a közúthálózaton
SZARKA ISTVÁN osztályvezető Országos Közúti Adatbank Magyar Közút Kht.
BUDAPEST, 2007. február 22.
Hálózati szintű szintű gépi adatgyű adatgyűjté jtés a kö közutakon Útfelület állapota / Egyenetlenség, nyomvályú és textúra mérés (IRI, RMS és keresztprofil)
9.000 km / év
Pályaszerkezet állapota / Dinamikus teherbírás mérés (behajlás érték és hátralévő élettartam)
3.000 - 4.500 km / év
Út és vízelvezetés állapota / Vizuális úthiba felvétel és víztelenítés értékelés (osztályzat)
30.000 km / év
Súrlódási ellenállás megfelelősége / Dinamikus súrlódási ellenállás mérés (SFC)
2.000 km /év és projekt szint
Pályaszerkezet megfelelősége / Pályaszerkezeti rétegazonosítás, mérés (rétegvastagságok)
program szintű
RST
KUAB (FWD)
RoadMaster
SCRIM
Georadar
1
A mérési eredmények hasznosítása - statisztikai adatszolgáltatás (KSH, EU) - kormányzati, döntéshozó szintű adatszolgáltatás - helyi szintű, üzemeltetési és fenntartási adatszolgáltatás (PMS input adat) - „külső” adatszolgáltatás (megrendelésre, tájékoztatásra) - tervezés, minőségellenőrzés (építés előtt és után)
- teherbírás - felületi egyenetlenség - nyomvályú
- burkolatok közlekedési zajra gyakorolt hatása
- érdesség vagy textúra
- közúti közlekedési zajszámítás
Teherbí Teherbírásmé smérés Magyarorszá Magyarországon
1955-től tárcsás/billenőkaros
80-as évek - újabb generáció
1973-tól 3 db Lacroix
1993-tól 4db (majd 3 db) KUAB FWD 2m
2
Az orsz ágos közúthálóz at teherbírás osz tályzat szerinti megoszlása
50
47,0 48,2 49,1 49,6 49,8 49,9 49,6
60
2000
40
2001 2002 23,8 23,7 23,6 23,8 23,8 23,9 23,2
% 30
2003 2004 2005
10
11,5 11,0 10,8 10,6 10,6 10,5 10,9
10,2 10,0 9,6 9,3 9,2 9,1 9,4
7,5 7,1 6,9 6,7 6,6 6,6 6,9
20
2006
0 1: jó
2: megf elelő
3: tűrhető
4: nem megf elelő
5: rossz
Osztályzat
Az országos közúthálózat teherbírás osztályzatainak megoszlása megyei bontásban
Projekt
Felújítás előtt 2004 december 31
Felújítás után 2006. december 06-án
Út
Kezdőszelv. km + m formában
Végszelv. km + m formában
Részszakasz hossza
Burkolat állapota
Egyenetlenség osztályzat
Teherbírás osztályzat
Burkolat állapota
Egyenetlenség osztályzat
Teherbírás osztályzat
58128 3821 2122 2122 2122 2123 2123 2123 2413 2514 3203 3205 3323 4502 4906 4102 4206 4222 4234 4434 4418 4418 4245 5205 5205 5301 5405 6223 6223 6511 6517 6801 6801 7308 7328 7328 8401 8415 8429 8432 46114 53102 58132 58129
0 + 000 0 + 300 6 + 800 12 + 000 16 + 300 3 + 000 7 + 950 11 + 900 0 + 000 1 + 994 13 + 147 0 + 000 0 + 300 8 + 970 0 + 000 27 + 600 4 + 000 4 + 257 15 + 800 41 + 451 0 + 000 21 + 800 0 + 000 32 + 569 35 + 050 20 + 382 45 + 014 2 + 160 8 + 200 0 + 000 5 + 000 1 + 100 12 + 300 0 + 000 7 + 925 11 + 534 0 + 650 6 + 097 0 + 000 0 + 000 0 + 000 0 + 394 0 + 000 0 + 000
1 + 848 19 + 801 8 + 900 15 + 000 17 + 200 6 + 333 10 + 055 19 + 300 15 + 818 5 + 710 32 + 396 2 + 365 14 + 400 13 + 655 24 + 1569 41 + 748 11 + 299 17 + 191 20 + 350 52 + 821 7 + 000 28 + 113 3 + 000 35 + 050 38 + 384 25 + 234 48 + 777 5 + 570 9 + 422 8 + 600 16 + 1061 12 + 300 21 + 000 2 + 733 10 + 450 12 + 100 12 + 000 9 + 963 16 + 418 5 + 434 15 + 762 8 + 493 1 + 771 1 + 560
1 855,0 m 19 474,0 m 2 099,0 m 2 999,0 m 926,0 m 3 333,0 m 2 112,0 m 7 313,0 m 15 759,0 m 3 716,0 m 19 125,0 m 2 339,0 m 13 887,0 m 4 692,0 m 25 708,0 m 14 085,0 m 7 310,0 m 12 980,0 m 4 538,0 m 11 458,0 m 6 997,0 m 6 363,0 m 2 992,0 m 2 481,0 m 3 334,0 m 4 852,0 m 3 773,0 m 3 406,0 m 1 239,0 m 8 602,0 m 12 000,0 m 11 182,5 m 8 692,0 m 2 733,0 m 2 525,0 m 566,0 m 11 350,0 m 3 794,0 m 16 415,0 m 5 434,0 m 15 762,0 m 8 099,0 m 1 775,0 m 1 554,0 m
3,8 2,7 3,9 2,7 5,0 4,7 4,5 4,7 5,0 3,3 4,8 5,0 3,9 5,0 5,0 4,7 4,9 3,6 4,9 3,0 4,9 4,9 3,9 5,0 5,0 4,2 4,2 4,4 4,8 4,2 4,6 3,1 3,0 5,0 5,0 4,7 4,1 4,5 4,4 5,0 4,5 4,2 4,8 3,0
* 3,9 4,7 1,8 2,3 4,9 4,7 4,8 2,6 4,5 2,7 3,1 4,1 3,7 4,9 4,6 3,9 4,3 2,1 4,1 5,0 4,3 4,5 4,8 5,0 3,8 3,0 4,7 4,9 2,7 3,9 4,4 3,9 1,1 1,6 1,6 3,9 4,1 2,5 3,7 4,7 4,2 5,0 5,0
2,4 5,0 4,0 2,3 1,0 2,0 1,0 4,0 4,9 4,0 3,2 3,9 2,3 2,8 3,2 1,7 5,0 4,4 4,7 4,2 4,4 3,8 3,7 4,0 4,2 1,8 1,0 4,2 4,8 5,0 2,5 4,9 4,8 1,0 1,9 4,6 3,1 4,1 4,9 4,6 3,9 1,1 5,0 3,6
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0
5,0 3,5 1,0 1,0 1,0 2,2 1,0 4,2 2,7 1,0 1,2 1,0 2,7 1,0 1,0 1,7 1,0 3,6 2,3 3,3 4,6 1,8 1,0 3,3 2,2 1,5 1,2 3,6 4,0 1,0 1,0 2,7 1,7 1,0 1,0 1,5 3,9 5,0 2,0 2,9 1,1 1,1 1,2 1,1
3
KÖTUKI CS130 A hosszirányú csúszásellenállási tényező (Fcs, Fs) meghatározására szolgált. (A mérőberendezés már nem üzemel, jelenleg a Kiskőrösi múzeumban található.)
ASFT
SCRIM Nagy kapacitású mérőkocsi, nedvesítő berendezése 100 mérőkilométerre elegendő vizet képes befogadni. Méréskor a gépjármű tengelyével 20°os szöget bezáró, állandó slippel szabadon forgó mérőkerék és a burkolat között állandó 0,6 mm a vízréteg-vastagság, mérési sebessége 50 km/h ± 2 km/h. Az eredményeket számítógép rögzíti és dolgozza fel.
Útburkolat csúszásellenállás 5 éves mérési program keretében 1998-2002 között kb. 21000 mérőkilométer hosszban történt mérés. Az alábbi táblázat és diagram a mérési programot és a mérési eredmények megoszlását mutatja be az SFC szempontjából. E
/
3
4
u
6
;
3
4
u
)
3
<
%
+
3
<
<
,
3
0
-
3
A
:
3
0
u
1
1
1
2
"
C
1
?
@
>
@
6
!
"
#
$
>
8
=
7
2
=
1
"
2
%
1
4
u
?
@
@
7
o
8
9
B
6
o
%
9
9
9
9
9
%
&
'
&
(
)
*
*
&
(
+
'
&
+
1
*
*
&
/
(
,
:
;
*
(
:
*
/
;
(
,
/
/
;
(
*
&
/
:
:
(
*
/
)
+
)
(
,
,
+
-
;
(
+
&
:
-
-
(
:
,
/
&
&
(
)
.
*
*
-
(
/
)
9
)
(
&
-
,
(
&
9
;
(
-
*
+
(
9
/
(
,
;
:
(
/
1
(
1
,
'
7
&
)
(
/
=
,
*
"
*
1
F
&
,
(
*
&
.
(
;
:
(
-
F
'
(
&
*
G
-
*
H
*
I
E
J
&
(
.
'
/
0
+
(
+
&
&
(
-
-
-
(
*
)
+
(
-
/
1
1
+
1
2
+
;
(
+
)
+
+
(
;
)
*
&
:
(
*
&
)
-
/
(
:
/
.
.
(
.
/
/
:
:
&
(
:
:
*
-
,
(
/
)
-
;
+
(
.
/
;
)
(
)
.
)
*
+
;
(
+
-
*
*
*
(
/
/
.
)
;
(
:
:
.
.
(
/
/
)
*
&
,
(
-
&
&
-
(
)
*
&
(
.
&
&
(
&
&
/
,
(
/
,
+
;
,
(
;
;
/
(
-
&
&
(
,
&
/
+
(
+
)
.
+
.
(
*
)
)
(
&
)
(
*
-
+
,
(
/
:
/
8
2
!
/
.
.
;
;
,
+
;
&
/
:
;
)
/
:
/
&
;
1990. évben elkészült és jelenleg is érvényben lévő előírások az ÚT 2-2.114 és ÚT 2-2.115. A műszaki utasítások tartalmazzák a különböző útburkolat típusokra vonatkozó javasolt csúszásellenállási határértékeket.
4
A 2006-os évben vizsgált mintegy 40 balesetveszélyes szakaszon (elsősorban ívekben) 602 személysérüléses baleset történt, ebből 502 baleset nedves burkolaton. Ezen szakaszok vizsgálata után megállapítható, hogy tűrhetetlen és nem megfelelő SFC értéknél történt a balesetek 30 %-a (150 baleset)
Balesetek % -os megoszlása SFC értékek alapján
30%
12% 18%
40%
tűrhetetlen
nem megfelelő
tűrhető
megfelelő
„egyenes él” nyomvályú A keréknyomvályú fogalma: „A forgalmi igénybevételek hatására az aszfaltburkolaton a járművek keréknyomaiban képződő egyenetlenség. Jelen előírásban (ÚT 2-3.301:2002 útügyi műszaki előírás) megadott mélységét a keréknyomvályúra merőlegesen helyezett két méter hosszú egyenes léc alsó éle és az alatta lévő kopóréteg felszíne közötti legnagyobb mélység adja, milliméterben. „
„ál” nyomvályú
„burkoló-görbe” nyomvályú
5
Töréspont nélküli keresztirányú profildeformáció Nyvmax = Deformációmax Nyvjobb = Deformációjobb
Nyvbal = Deformációbal 2,1 m 2,1 m
Nálunk / autópálya: - „egyenes él” módszer, - 100 m-es hosszra, - nyvjobb/bal < 4 mm, - (3,65 m teljes mérőszélesség)
Kérdés: - Melyik számítási módszer szerint ? - Milyen hosszra vonatkoztatva ? - Mekkora határérték ?
Svédország: teljes szélesség, 20 és 400 m-es hosszra, nyvmax < 3/5 mm : új/felújított ; Finnország: Max. nyomvályú
wi
Határérték
si
0
egyedi 100-es átlag
a teljes szakaszra vonatkozó átlag
4 mm
3 mm
3.20 m
6
7
8
9
10
11
Országos közutak nyomvályús szakaszainak hossza 4500 4011
4000
3781 3410
3500
3147
Hossz [km]
3000 2334
2500 2000
2319
2067 1704
1812
1700
2344
1995 1723
1500
1015
1000
517
680
532
827
500 0 1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Évek 12-17 mm főutak és mellékutak
>17 mm főutak és mellékutak
Aszfalt és cementbeton pá pályá lyák Hossz (m) 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000
0,0
Teljes keresztmetszeti nyomvályú haladó sáv
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0 M5 teljes keresztmetszeti nyomvályú 3,20 m M0 teljes keresztmetszeti nyomvályú 3,20 m 6,0
12
Egyenetlenség
Kérdés:
Nálunk / autópálya: - jobb keréknyomban, - 100 m-es hosszra, - IRI < 1,0 mm/m (1,2 mm/m)
- Melyik számítási módszer szerint ? - Milyen hosszra vonatkoztatva ? - Mekkora határérték ?
- Új vagy felú felújított pá pálya ???
Dánia: gépi vagy kézi mérés, de : - 5 m-es gerenda elv szerint, - 100 m-re megadva
Svédország: gépi mérés - IRI, 20 vagy 400 m-es hossz There are different demands for newly built roads and for repaved stretches. The demands are also depend on the speed limit for that type of road. Newly built roads: Speed
Demand, IRI
Rut
50 km 70 km 90 km 110 km 110 km
2.4 2.0 1.7 1.4 for climate zones 1 & 2 1.5 for climate zones 3 & 6
3.0 mm 3.0 mm 3.0 mm 3.0 mm 3.0 mm
2.7 2.2 1.9 1.6
5.0 mm 5.0 mm 5.0 mm 5.0 mm
Repaved roads: 50 km 70 km 90 km 110 km
Ausztria: kézi mérés : - 3 m-es gerenda elv szerint - „RVS 13.01.15 (2006)” szabvány szerint
These limits are for 20 m measurement values, there are set limits for 400m values as follows: 50 km 70 km 90 km 110 km 110 km
1.8-0.4s; s=0.7 1.6-0.4s; s=0.6 1.4-0.4s; s=0.5 1.2-0.4s; s=0.4 ( zone 3 o 6) 1.1-0.4s; s=0.3 ( zone 1 o 2)
2.5 (20 m); 4.5 (400 m) as above as above as above as above
Finnország: 3 m hosszú gerendával vagy gépi mérés - IRI, 100 m-es hossz Pavementtype
AB, VA, PAB-B SMA, AA PAB-V ABS, ABK
Biggest allowed longitudal unevenness Highways Other 2-lane roads Other public roads Motor-trafik ways and main roads IRI4 IRI IRI4 IRI IRI4 IRI 1,0 1,4 1,1 1,6 1,2 1,8 1,1 1,4 1,1 1,6 1,2 1,8 1,3 1,6 1,4 1,8 1,3 1,7 1,4 1,9 1,5 2,1
13
Néhány európai ország egyenetlenségi és keréknyomvályúmélység beavatkozási határai Beavatkozási határ autópályán
Ország Lettország Szerbia Hollandia Dánia Egyesült Királyság Cseh Köztársaság Belgium Svédország Franciaország Görögország Spanyolország Lengyelország Ausztria Szlovénia Szlovákia
főúton
IRI (m/km)
Nyomvályú (mm)
IRI (m/km)
Nyomvályú (mm)
nincs autópálya
nincs autópálya
4 más más más 5,1 3,8 3,0 más más nincs 3,3 4,5 3,1 4
25 18 10 15 15 15 20 15 20 nincs 20 20 18 20
4 más más más 5,1 3,8 3,0 más más nincs 4,9 4,5 4,9 4
25 25 18 10 15 24 15 20 15 30 nincs 20 20 20 20
Az országos közúthálózat „rossz” egyenetlenségű szakaszainak hossza megyei bontásban, 2006.
14
Aszfalt és cementbeton pá pályá lyák
2,00
M5 IRI jobb M0 IRI_jobb
IRI jobb keréknyomban
1,50
1,00
0,50
19 200
18 600
18 000
17 400
16 800
16 200
15 600
15 000
14 400
13 800
13 200
12 600
12 000
11 400
10 800
9 600
10 200
9 000
8 400
7 800
7 200
6 600
6 000
5 400
4 800
4 200
3 600
3 000
2 400
1 800
1 200
0
600
0,00
Hossz (m)
Aszfalt és cementbeton pá pályá lyák 0,30
1,60
M5 RMS 0,5-1,0 M0 RMS 0,5-1,0
M5 RMS 3,0-10,0 M0 RMS 3,0-10,0
1,40
1,20
0,20
RMS
RMS
1,00
0,80
0,60
0,10 0,40
0,20
0,00
0,00 0
0
1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 10 00011 00012 00013 00014 000 15 000 16 00017 00018 00019 000
0,50
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000
3,50
M5 RMS 1,0-3,0 M0 RMS 1,0-3,0
M5 RMS 10,0-30,0 M0 RMS 10,0-30,0
3,00
0,40 2,50
0,30
RMS
RMS
2,00
1,50
0,20 1,00
0,10 0,50
0,00
0,00
0
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000
0
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000
15
Pontos minő minőségellenő gellenőrzé rzés > jobb eredmé eredmény
IRI (mm/m)
1,5
1,0
0,5
IRI 2005 IRI 2006 0,0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Hossz (km) 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Nyomvályú érték / előző sáv (mm)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Nyomvályú jobb keréknyomban 2005 2,5
Nyomvályú jobb keréknyomban 2006
Észrevételek, javaslatok : - Szakszerű ellenőrzéssel csökkenthetők a viták és javul az építés minősége és van lehetőség javítani a jelenlegi gyakorlaton. - Be kell vezetni objektív, jól ismételhető gépi minőségellenőrzést az útépítések átadás-átvételi értékeléseknél; - Az autópályákra vonatkozóan rendelkezünk már tapasztalattal, de a fő-, és mellékúthálózatra ki kell dolgozni követelményszinteket: a technológia és a beavatkozás előtti állapot figyelembevételével.
16
Köszönöm megtisztelő figyelmüket !
Aszfalt és cementbeton pá pályá lyák
20,00
M5 RMS > 100 M0 RMS > 100
RMS
15,00
10,00
5,00
0,00 0
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000
17
Aszfalt és cementbeton pá pályá lyák 16 800
17 400
18 000
18 600
17400
18000
18600
19 200
16 200
16800
15 600
16200
15 000
15600
14 400
15000
13 800
13 200
14400
12 600
13200
13800
12 000
12600
11 400
12000
10 800
11400
10 200
10800
9 600
9 000
8 400
7 800
7 200
6 600
6 000
5 400
4 800
4 200
3 600
3 000
2 400
1 800
1 200
600
0
Hos sz (m)
0,0
haladó sáv
Baloldali nyomvályú
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
M5 bal nyomvályú 3,20 m M0 bal nyomvályú 3,20 m 3,0
19200
10200
9600
9000
8400
7800
7200
6600
6000
5400
4800
4200
3600
3000
2400
1800
1200
600
0
Hossz (m)
0,0 0,5
haladósáv
1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
M5 jobb nyomvályú 3,20 m M0 jobb nyomvályú 3,20 m
4,0 4,5
1,40
Egy beavatkozás 1,20
y = 1,0316x - 0,7335 2
R = 0,8666
1,00
IRI KÜLÖNBSÉG
Jobboldali nyomvályú
1,0
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
IRI 2,50
Többféle beavatkozás 2,00
y = 0,6969x - 0,372 2
R = 0,7271 1,50
1,00
0,50
0,00 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
18
