WYMIAROWANIE KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI DROGOWEJ

Zebranie danych wejściowych do projektowania, dotyczących warunków geotechnicznych, obciążenia drogi ruchem i warunków klimatycznych:

Droga jedno jezdniowa, po jednym pasie ruchu o szerokości 3,20 m w każdym kierunku.

Średnie pochylenie niwelety 11%

Prognozowany średni dobowy ruch pojazdów ciężkich – załącznik (17)

	Średni dobowy ruch w jednym kierunku
Rok eksploatacji	Samochody ciężarowe bez przyczepy
1	16
2	17
3	18
4	19
5	20
6	21
7	22
8	23
9	24
10	25
11	26
12	27
13	28
14	29
15	30
16	31
17	32
18	33
19	34
20	35

Charakterystyka korpusu drogowego:

• Nasyp: 2,80 m

• Wykop: 0,50 m

Poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej:

• ZWG(h_z): 1,90 m

Pobocza:

• nieutwardzone

Rodzaj gruntu:

• Piaski gruboziarniste

Wskaźnik nośności:

• CBR = 15%

Głębokość przemarzania:

• Poznań – 0,80 m

Przyjęcie długości okresu projektowego konstrukcji nawierzchni w zależności od klasy drogi:

• Klasa drogi: G

• Okres projektowy: 20 lat

Obliczenie ruchu projektowego i wyznaczenie kategorii ruchu:

$$N_{100} = \frac{f_{1} \bullet f_{2} \bullet f_{3} \bullet \left( N_{c} \bullet r_{c} \bullet 365 + N_{c + p} \bullet r_{c + p} \bullet 365 + N_{A} \bullet r_{A} \bullet 365 \right)}{1000000}$$

f₁ = 1, 00 wg tab. 6.4.

f₂ = 1, 06 wg tab. 6.5.

f₃ = 1, 45 wg tab. 6.6.

N_c = 510; r_c = 0, 45

N_c+p = 1070; r_c+p = 1, 70

N_A = 450; r_A = 1, 15

$$N_{100} = \frac{1,00 \bullet 1,06 \bullet 1,45 \bullet \left( 510 \bullet 0,45 \bullet 365 + 1070 \bullet 1,70 \bullet 365 + 450 \bullet 1,15 \bullet 365 \right)}{1000000} = 1,44$$

N₁₀₀=1,44

Zgodnie z tablicą [6.1] przyjęto kategorię ruchu KR2 (0,50 < N100 ≤ 2,50)

Ustalenie warunków gruntowo-wodnych i grupy nośności podłoża gruntowego nawierzchni.

• Warunki wodne: przeciętne

• Grunt (piaski gruboziarniste): niewysadzinowy

• Grupa nośności podłoża gruntowego nawierzchni:

• według wartości wskaźnika nośności CBR(CBR = 15 %):

CBR 10 – G1

• według wysadzinowości gruntu i warunków wodnych:

• grunt niewysadzinowy, warunki wodne przeciętne – G1

Przyjęto nośność podłoża gruntowego nawierzchni G1.

Sprawdzenie potrzeby zastosowania warstwy odsączającej.

Warstwę odsączającą należy zastosować na podłożach z gruntów wątpliwych i wysadzinowych, jeżeli zwierciadło wody gruntowej znajduje się bliżej niż 1,5m od spodu konstrukcji nawierzchni.

Nie zastosowano warstwy odsączającej, gdyż zwierciadło wody gruntowej znajduje się na poziomie 1,90 m.

Sprawdzenie potrzeby zastosowania warstwy odcinającej

Warstwę odcinającą należy wykonać, gdy na podłożu gruntowym z gruntu wątpliwego lub

wysadzinowego jest ułożona warstwa z materiału ziarnistego (mieszanki

niezwiązanej lub gruntu niewysadzinowego: żwiru, pospółki, piasku grubego,

piasku średniego lub ziarnistego materiału antropogenicznego) to należy zabezpieczyć tę warstwę przed wnikaniem drobnych cząsteczek przez wykonanie warstwy odcinającej.

Zastosowano warstwę odcinającą, gdyż na podłożu gruntowym z gruntu niewysadzinowego jest ułożona warstwa z mieszanki niezwiązanej.

Wybór typowego rozwiązania warstwy ulepszonego podłoża oraz dolnych warstw konstrukcji nawierzchni w zależności od kategorii ruchu oraz rodzaju materiałów przyjętych do poszczególnych warstw.

Schemat układu warstw konstrukcji nawierzchni dla kategorii ruchu KR3-KR7 w wykopie i w nasypie oraz wymagane wartości wtórnych modułów odkształcenia na powierzchni warstw w przypadku grupy nośności podłoża G1,G2:

W przypadku kategorii ruchu KR3 warstwa ulepszonego podłoża oraz dolne warstwy konstrukcji nawierzchni, zaprojektowane łącznie, powinny zapewniać uzyskanie nośności E2 ≥ 100 MPa.

Warstwa ulepszonego podłoża powinna być wykonana na całej szerokości korpusu ziemnego, zgodnie z rysunkiem:

Rozwiązania dolnych warstw konstrukcji nawierzchni i warstwy ulepszonego podłoża w przypadku kategorii ruchu KR3 i KR4 (E2 ≥ 100 MPa): Typ 9

Sprawdzenie potrzeby zastosowania warstwy odsączającej.

Warstwę odsączającą należy zastosować na podłożach z gruntów wątpliwych i wysadzinowych, jeżeli zwierciadło wody gruntowej znajduje się bliżej niż 1,5m od spodu konstrukcji nawierzchni.

Nie zastosowano warstwy odsączającej, gdyż zwierciadło wody gruntowej znajduje się na poziomie 1,90m.

Wybór typowego rozwiązania górnych warstw konstrukcji nawierzchni w zależności od projektowanego materiału podbudowy zasadniczej.

Podbudowa zasadnicza wykonana jest z mieszanki niezwiązanej

Konstrukcja górnych warstw nawierzchni półsztywnych:

Sprawdzenie warunku odporności nawierzchni na wysadziny

Minimalna wymagana grubość konstrukcji nawierzchni i warstwy ulepszonego podłoża ze względu na odporność na wysadziny dla KR3:

0, 50 • h_Z = 0, 50 • 0, 80 = 0,40 m

Grubość wszystkich warstw konstrukcji nawierzchni:

0, 15 + 0, 20 + 0, 07 + 0, 05 + 0, 04 =  0,51m

0,40m < 0, 51 m

Warunek został spełniony.

Określenie podstawowych wymagań materiałowych dotyczących wykonania poszczególnych warstw konstrukcji nawierzchni.

Warstwa ścieralna

• Warstwa ścieralna wykonana z następujących mieszanki mineralno-asfaltowej: beton asfaltowy (AC).

Warstwa wiążąca

• Warstwa wiążąca wykonana z betonu asfaltowego (AC).

Podbudowa zasadnicza

• Górna warstwa podbudowy zasadniczej z betonu asfaltowego

• Dolna warstwa podbudowy zasadniczej wykonanej z mieszanki niezwiązanej kruszywem C_90/3

• Warstwa podbudowy zasadniczej wykonanej z mieszanki niezwiązanej o CBR60%

Warstwa mrozoochronna

• Warstwa mrozoochronna wykonana z mieszanek niezwiązanych.

Warstwa ulepszonego podłoża

• Warstwa ulepszonego podłoża wykonana z mieszanek niezwiązanych.