Politechnika Krakowska

Wydział Inżynierii Lądowej

budownictwo rok II

rok akademicki 2012/2013

Projekt z przedmiotu

NAWIERZCHNIE DROGOWE

I TECHNOLOGIA ROBÓT DROGOWYCH

Magdalena Drogosz

Małgorzata Ogrodniczek

grupa 11

Ćwiczenie projektowe nr 12 - MS - 2013

PODSTAWA PROJEKTOWANIA

• Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych (KTKNPiP), GDDP Warszawa, 1997.

• Rozporządzenie MTiGM z dnia 2 marca 1999 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 roku.

DANE PROJEKTOWE

NATĘŻENIA RUCHU:

Średni, dobowy ruch pojazdów w przekroju drogi w dziesiątym roku po oddaniu drogi do eksploatacji: [P/24h]

• pojazdy lekkie: 9900 P/24h

• autobusy: 270 P/24h

• samochody ciężarowe bez przyczep: 1060 P/24h

• samochody ciężarowe z przyczepami: 1520 P/24h

w tym pojazdów o obciążeniu osi 115 kN: 18%

PRZEKRÓJ:

• liczba jezdni: 1

• liczba pasów w obu kierunkach: 2

• rodzaj pobocza: nieutwardzone

• lokalizacja niwelety jezdni: wykop

• wielkość wykopu: 1,4 m

WARUNKI GRUNTOWE:

• rodzaj gruntu podłoża (symbol): piaskowiec jasno szary (ST)

• wskaźnik nośności CBR dla gruntów wątpliwych i wysadzinowych: 4%

• lokalizacja drogi: Mielec

1.USTALENIE OBCIĄŻENIA RUCHEM I WYZNACZENIE JEJ KATEGORII RUCHU:

L = ( N₁∙ r₁+ N₂∙ r₂+ N₃∙ r₃ )∙ f₁ [osi./pas./dobę]

Gdzie:

N_1, N_2, N₃ - przyjęte według danych projektowych.

r₁=0,109-współczynnik przeliczeniowy dla samochodów ciężarów bez przyczep na osie obliczeniowe 100 kN.

r₂=1,950-współczynnik przeliczeniowy dla samochodów ciężarowych z przyczepami na osie obliczeniowe 100 kN, gdy udział pojazdów o obciążeniu osi 115 kN w grupie pojazdów ciężkich wynosi do 8 - 20% (w naszym przypadku 18%).

r₃=0,594-współczynnik przeliczeniowy dla autobusów na osie obliczeniowe 100 kN

f₁=0,50-współczynnik obciążenia obliczeniowego pasa ruchu odczytany z katalogu, z tablicy 2.

Przeliczenie pojazdów ciężkich na osi obliczeniowe 100 kN wg tablicy 3 z założeniem 18% udziału pojazdów o obciążeniu osi 115 kN wśród pojazdów ciężarowych z przyczepami:

- pojazdy ciężarowe bez przyczep 1060x 0,109 = 116

- pojazdy ciężarowe z przyczepami 1520x 1,950 = 2964

- autobusy: 270 x 0,594 = 160

Suma osi obliczeniowych:

L= (116 + 2964 + 160) x 0,50 = 1620 osi /100 kN /pas /dobę

Wyznaczona liczba osi obliczeniowych na pas obliczeniowy na dobę L wynosi 1620.

Według tablicy 1 odpowiada to kategorii KR5.

Trwałość zmęczeniowa wynosi: 1620 x 365 x 20 = 11 826 000 osi obliczeniowych.

1. USTALENIE WARUNKÓW GRUNTOWO WODNYCH:

Na podstawie :

• głębokości wykopu - 1,4 m,

• rodzaju gruntu - piaskowiec jasno szary (grunt wątpliwy),

• rodzaju pobocza - nieutwardzone,

Przyjęto warunki wodne podłoża gruntowego konstrukcji nawierzchni jako złe.

Na podstawie:

• Warunków wodnych (złe) i rodzaju gruntu (piasek średni, brązowo- szary, próchniczny)-grupa nośności podłoża wynosi - G2

• Wskaźnika nośności podłoża (4%)- grupa nośności podłoża wynosi - G3

Przyjmujemy gorszy wariant, czyli grupę nośności podłoża G3.

3. WYBÓR METODY WZMOCNIENIA PODŁOŻA.

Ponieważ podłoże nawierzchni zaszeregowano o grupy nośności G3, należy je doprowadzić do grupy nośności G1, tak aby stało się nie wrażliwe na działanie wody i mrozu.

Wg. tablic 8 Katalogu dla grupy nośności G3 należy wymienić warstwę słabego podłoża nawierzchni o grubości 40 cm. Zmniejszamy tę grubość przez zastosowanie geosyntetyku. Podłoże wzmocniono geosyntetykiem o wytrzymałości na rozciąganie minimum 80 kN/m.

4. ODWODNIENIE

W celu odwodnienia drogi zaprojektowano rowy odwodniające oraz drenaż francuski - jak na przekroju.

5. WYMAGANA GRUBOŚĆ KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI I ULEPSZONEGO PODŁOŻA ZE WZGLĘDU NA MROZOODPORNOŚĆ.

W zależności od kategorii ruchu (KR5) i grupy nośności podłoża z gruntów wątpliwych (G3) wymagana grubość wszystkich warstw nawierzchni i ulepszonego podłoża w rejonie projektowanej drogi nie może być mniejsza niż 0,70h_z (tablica 9, KTKNPiP).

Głębokość przemarzania gruntu dla Mielca wynosi 1,0 m wg PN-81/B-03020.

Wymagana grubość konstrukcji nawierzchni i ulepszonego podłoża ze względu na mrozoodporność wynosi: 1,0 m x 0,70 = 0,70 m

Łączna rzeczywista grubość warstw zaprojektowanej konstrukcji wynosi 87 cm, zatem spełnia warunek.

6. KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI DROGI

Dla wyznaczonej kategorii ruchu (KR5) po uwzględnieniu założonych warunków technologicznych i materiałowych oraz warunków gruntowo-wodnych wybrano konstrukcję nawierzchni:

WARSTWA	GRUBOŚĆ [cm]	MATERIAŁ
Warstwa ścieralna	4	SMA 8
Warstwa wiążąca	9	Beton asfaltowy 0/20, D 35/50
Podbudowa zasadnicza	14	Beton asfaltowy 0/25, D 35/50
Podbudowa pomocnicza	14	Kruszywo naturalne stabilizowane mechanicznie
Wymieniona warstwa podłoża	15	Pospółka o CBR=40%
Wymieniona warstwa podłoża	10	Pospółka o CBR=25%
Geosyntetyk	-	Geosiatka poliestrowa Armatex G
Warstwa odsączająca	15	Pospółka o współczynniku filtracji k ≥ 8 m/dobę
Geowłóknina separacyjno-filtracyjna	-	Geowłóknina GEOTESS
Razem	87

Dla wyznaczonej kategorii ruchu KR5 wybrano z Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 roku z punktu 5.3.5. konstrukcję, która po uwzględnieniu założonych warunków technologicznych i materiałowych: podbudowa z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie i zaleceń technologicznych według załącznika do KTKNPiP oraz warunków gruntowo-wodnych przedstawia się następująco:

8. KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI PARKINGU DLA SAMOCHODÓW OSOBOWYCH

Według Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 roku wyznaczono kategoria ruchu nawierzchni jezdni manewrowych KR1. Konstrukcja nawierzchni parkingu dla samochodów o ciężarze całkowitym nie większym niż 2500 kG przedstawia się następująco:

Grubość warstwy wymienianego podłoża przyjęto na podstawie Załącznika nr 4 do rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 14 maja 1999 roku (poz. 430).

8. KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI PARKINGU DLA SAMOCHODÓW CIĘŻAROWYCH

Według Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 rokuwyznaczono kategoria ruchu nawierzchni jezdni manewrowych KR1. Konstrukcja nawierzchni parkingu dla samochodów ciężarowych przedstawia się następująco:

Grubość warstwy wymienianego podłoża przyjęto na podstawie Załącznika nr 4 do rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 14 maja 1999 roku (poz. 430).

9. KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI ZATOKI AUTOBUSOWEJ ODDZIELONEJ PASEM ZIELENI

Według Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 roku konstrukcja nawierzchni zatoki autobusowej obliczono obciążenie ruchem:

L= (270 x 0,594) x 0,50 = 81 osi /100 kN /pas /dobę

Ustalono kategorię ruchu (po dodaniu 1): KR4.

Łączna rzeczywista grubość warstw zaprojektowanej konstrukcji wynosi 81 cm i jest większa od wymaganej grubości według tablicy 9 z KTKNPiP dla gruntu G3, kategorii ruchu KR4 i głębokości przemarzania 0,65 m.

Grubość warstwy wymienianego podłoża przyjęto na podstawie Załącznika nr 4 do rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 14 maja 1999 roku (poz. 430).

10. KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI WJAZDU INDYWIDUALNEGO

Według Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 rokuwyznaczono kategoria ruchu nawierzchni jezdni manewrowych KR1. Konstrukcja nawierzchni wjazdu indywidualnego przedstawia się następująco:

Grubość warstwy wymienianego podłoża przyjęto na podstawie Załącznika nr 4 do rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 14 maja 1999 roku (poz. 430).

11. KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI CHODNIKA

Według Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 roku konstrukcja nawierzchni chodnika przeznaczonego wyłącznie dla ruchu pieszych przedstawia się następująco:

12. KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI ŚCIEŻKI ROWEROWEJ

Według Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 roku konstrukcja nawierzchni ścieżki rowerowej przedstawia się następująco:

13. UWAGI OGÓLNE

Stosowane do budowy drogi materiały składowe mieszanek i gotowe mieszanki muszą spełniać wymagania aktualnie obowiązujących przedmiotowych norm, zatwierdzonych lub zalecanych administracyjnie przepisów technicznych lub być dopuszczane na podstawie świadectw lub aprobat technicznych wydanych przez uprawnione do tego instytucje. Wskaźnik zagęszczenia betonu asfaltowego Is nie powinien być mniejszy niż 98% w każdym miejscu przekroju poprzecznego, we wszystkich warstwach asfaltowych nawierzchni.

Warunkiem koniecznym zachowania projektowanej nośności i trwałości nawierzchni jest zapewnienie warstwom konstrukcyjnym i podłożu prawidłowego odwodnienia w całym okresie eksploatacji, w każdych warunkach pogodowych.

Warstwy nawierzchni powinny być układane o stałej grubości w granicach przyjętych tolerancji. Każda z warstw: ścieralna i wiążąca powinna być układana jednokrotnie, tj. bez podziału jej grubości na dwie lub kilka warstw odrębnie układanych. Należy również dążyć do jednokrotnego układania warstwy podbudowy, dobierając sprzęt zagęszczający i technologię zagęszczania tak, aby uzyskać wymagany wskaźnik zagęszczenia (nie mniejszy niż 98%). Uziarnienie mieszanki mineralno-asfaltowej podbudowy powinno być jak najgrubsze, a grubość układanej warstwy powinna stanowić co najmniej trzykrotność nominalnego uziarnienia mieszanki.

Materiały stosowane do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych powinny odpowiadać wymaganiom określonym w normach.

Bez względu na kategorię ruchu musi być stosowane wiązanie pomiędzy warstwami asfaltowymi oraz pomiędzy warstwami podbudowy niezwiązanej lub związanej spoiwem hydraulicznym a warstwą asfaltową. Wiązanie warstw nawierzchni uzyskuje się przez skrapianie lepiszczem asfaltowym podłoża pod wykonywaną warstwę. Jako lepiszcze asfaltowe należy stosować emulsję asfaltową lub asfalt upłynniony rozpuszczalnikiem organicznym. Właściwości lepiszcza asfaltowego do skrapiania powinny być dostosowane do warunków stosowania (typ i porowatość podłoża i wykonywanej warstwy, temperatura otoczenia, wilgotność).

Podłoże pod wykonywaną warstwę powinno być skropione w ilości wystarczającej na związanie warstw, bez nadmiaru lepiszcza. Ilość skrapianego lepiszcza powinna wynosić od 0,3 do 0,5 kg/m³ w związku z zastosowaniem podbudowy asfaltowej.

Skropienie powinno być wykonane sprzętem mechanicznym zapewniającym równomierność skropienia lepiszczem. Wbudowywanie kolejnej warstwy na skropionym podłożu można rozpocząć po odparowaniu rozpuszczalnika lub po rozpadzie emulsji i odparowaniu wody.

Wykonanie sączka skarpowego:

Jako materiały filtracyjne należy stosować:

• żwir naturalny, sortowany o wymiarach ziaren większych niż otwory w rurociągu drenarskim, którymi mógłby się do nich dostać. Do otworów tych należą szczeliny stykowe między rurkami oraz dziurki i szparki podłużne w rurkach dziurkowanych,

• piasek gruby o wielkości ziaren do 2 mm, w którym zawartość ziaren o średnicy większej niż 0,5 mm wynosi więcej niż 50 %, wg PN-86/B-02480,

• piasek średni o wielkości ziaren do 2 mm, w którym zawartość ziaren o średnicy większej niż 0,5 mm wynosi nie więcej niż 50 %, lecz zawartość ziaren o średnicy większej niż 0,25 mm wynosi więcej niż 50 %, wg PN-86/B-02480.

14. ZAŁĄCZNIKI DO PROJEKTU - rysunek przekroju konstrukcji nawierzchni drogi wraz ze skarpą, rowem, drenażem oraz sączkiem skarpowym.

---