NÁVRH A POSÚDENIE SKLADBY VOZOVKY

Transcript

1 NÁVRH A POSÚDENIE SKLADBY VOZOVKY cesta III/ a MK v obci Novoť. Akcia : Investor : Obecný úrad Novoť Miesto : k.ú. Novoť, okres Námestovo Obsah 1. Úvod 2. Použité podklady 3. Popis konštrukcie vozovky 4. Posúdenie vozovky 5. Záver V Košiciach dňa: máj 2014 Vypracoval: Ing. Miroslav Dilský.

2 Použité označenia a pojmy N c - celkový počet návrhových náprav TDZ - trieda dopravného zaťaženia E - modul pružnosti μ - Poissonovo číslo h - hrúbka konštrukčnej vrstvy vozovky 1. Úvod Predmetom návrhu a posúdenia je oprava a rekonštrukcia miestnych komunikácii v obci Novoť na ceste III/ Miestne komunikácie sú v dôsledku výstavby v obci v havarijnom stave a je potrebná komplexná rekonštrukcia. Účelom tejto dokumentácie je návrh a posúdenie skladby vozovky pre komunikácie na čerpacej stanici. 2. Použité podklady Ako podklady pre vypracovanie Expertízneho posúdenia vozovky: [1] TS 0803/2003 Navrhovanie cementobetónových vozoviek na pozemných komunikáciách, MDPaT SR, Bratislava, 2003 [2] TP 3/2009 Navrhovanie netuhých a polotuhých vozoviek, SSC Bratislava, 2009 [3] TKP časť 5 Podkladové vrstvy, 2010 [4] TKP 37/2011 Asfaltocementové vrstvy vozoviek, MDPaT SR, 2011 [5] STN Stavba vozoviek. Cementobetónové kryty, 1996 [6] STN Stavba vozoviek. Stabilizované podklady [7] STN Stavba vozoviek. Nestmelené vrstvy [8] STN EN Povrchové vlastnosti vozoviek a letiskových plôch. Skúšobné metódy. Časť 7: Meranie nerovností vrstiev latou, 2010 [9] STN Vozovky pozemných komunikácií. Základné ustanovenia pre navrhovanie, Vstupné parametre. 3.1 Dopravné zaťaženie: NV 199 Odhad počtu NV na komunikácii δ min 1.00 koeficient rastu δ max 1.25 koeficient rastu NV p 224 = 0,5.(δ min +δ max ).NV - Priemerný počet NV za 24 hod C súč. prevodu na jeden smer C súč. pravdepodobnosti prejazdov v určitej stope C súč. miery vyťažiteľnosti NV C súč. zvýšeného účinku a neštandardného zaťaženia n 0 10 navrhované obdobie v rokoch NV red =NV p.c1.c2.c3.c4 - Redukovaný počet NV NV c =NV red.365.n 0 - Celokový počet NV C súč. účinku všetkých vozidiel N c = C5.NV c - celkový počet navrhovaných náprav Dopravné zaťaž. IV 3.2. Klimatické podmienky: n 0.25 Periodicita pre index mrazu 600 o C Index mrazu- na základe n odčítame z mapy I m,n 2/9

3 T mr 7.00 o C Priemerná ročná teplota - odčítame z mapy 3.1 Stanovenie návrhovej únosnosti podložia E p,n : Geologický posudok bol realizovaný firmou Geo-p Námestovo vo apríli Podľa výsledku prieskumu je zloženie podložia rôznorodé. Pod konštrukčnými vrstvami zemného telesa boli zistené vrstvy fluviálnych štrkov a pieskov nepravidelnej hrúbky. Na niektorých miestach sú vrstvy mäkkých ílov, ktoré spôsobujú nepravidelné sadanie. Návrh a posúdenie vozovky bude spracované za predpokladu, že hodnota modulu deformácie zemnej pláne E def2 bude minimálne 50 MPa a pomer E def2 /E def1 dosahoval hodnotu menšiu ako 2.5. Toto musí dodávateľ dokladovať (meranie zhutnenia doskovou statickou zaťažkávacou skúškou podľa STN ). V prípade, že podložie nespĺňa predpoklady, je potrebné urobiť opatrenia na zlepšenie podložia stabilizáciou cementom, alebo vápnom. Predpokladá sa, že v mieste výskytu nevhodných zemín bude potrebné lokálne vybudovanie geodosky. Pre výpočet predpokladáme pláň ako zemina hlinitá namŕzavá s vodným režimom pendulárnym. Na takto upravenú pláň je navrhnutá vozovka. Korelačné závislosti medzi E p,n a E def,2 možno vyjadriť ako - mocninovú závislosť - - alebo lineárnu závislosť - Dosadením do vzťahov hore dostávame E p,n 66 MPa resp. 57 MPa. Do výpočtu bolo ďalej uvažované E p,n =57 MPa. Pre stredné ročné podmienky (teplota 11ºC) bolo uvažované s redukovanou návrhovou hodnotou z dôvodu zvýšenej saturácie v období jarného odmäku. Túto hodnotu stanovíme : E p,n,j = u.e p,n Hodnotu redukčného súčiniteľa u určíme podľa TP 3/ Hrúbka premrznutia = 1.22 m - Hrúbka vozovky podľa návrhu dole H v = 0.52 m - Hv/hpr = 0.52/1.22 = 0.42 => (na základe tab. 5.3) => u=0.74 Pre ďalší výpočet je návrhová únosnosť podložia : E p,n,j = 0.74*57=42,2 MPa 4. Návrh a posúdenie vozovky 4.1 skladba vozovky skladba 1: - Označenie Hr. E(MPa)Pois.čis. - ACo-11-II - kryt z asfaltobetónu 50mm Položenie samolepiacich sklovlaknitých výstužných geomreží do asfaltových povrchov vozoviek, ktoré budú uložené v celej šírke ryhy s presahom 300 mm na všetky strany - Spojovací postrek - ACl-16-II - podklad z kam. obaľov. asf. 70mm ACp-22-I - podklad z kam. obaľov. asf. 80mm SV - Vibrovaná šrtkodrva fr mm SV - Vibrovaná šrtkodrva fr mm /9

4 - zhutnená (zlepšená) zemná pláň Spolu: 500mm skladba 2: - Označenie Hr. E(MPa)Pois.čis. - ACo-11-I - kryt z asfaltobetónu 50mm Položenie samolepiacich sklovlaknitých výstužných geomreží do asfaltových povrchov vozoviek, ktoré budú uložené v celej šírke ryhy s presahom 300 mm na všetky strany - Spojovací postrek - AC l-16-ii - podklad z kam. obaľov. asf. 80mm CBGM C5/6 - kamenivo spevnené cementom KSC II 170mm ŠD - podklad zo štrkodrvy 250mm zhutnená (zlepšená) zemná pláň Spolu: 550mm 4.2 Výpočet a posúdenie: skladba 1: Výpočet bol urobený riešením viacvrstevnatého systému pomocou programu LAYMED. Posudzujeme ako netuhá vozovka SÚHRNNÉ POSÚDENIE VOZOVKY Posudzovaná dolná výpočtová horná výsledok veličina medza hodnota medza hodnotenia súč. využitia stmelen. vrstiev VYHOVUJE nestmel. vrstiev NEVYHOVUJE podložia VYHOVUJE tepelný odpor vozovky NEVYHOVUJE Návrh NEVYHOVUJE skladba 2: Výpočet bol urobený riešením viacvrstevnatého systému pomocou programu LAYMED. Posudzujeme ako polotuhá vozovka SÚHRNNÉ POSÚDENIE VOZOVKY Posudzovaná dolná výpočtová horná výsledok veličina medza hodnota medza hodnotenia 4/9

5 súč. využitia stmelen. vrstiev VYHOVUJE nestmel. vrstiev nehodnotí sa podložia nehodnotí sa tepelný odpor vozovky VYHOVUJE Návrh VYHOVUJE 5. Záver Úlohou projektu bolo navrhnúť a posúdiť skladbu vozovky pre opravu a rekonštrukciu miestnych komunikácii v obci Novoť na ceste III/ Boli navrhnuté dve skladby. Na základe posúdenia návrhov možno konštatovať, že - skladba 1 NEVYHOVUJE z hľadiska stability nespevnených zmesí a tepelného odporu vozovky. - skladba 2 VYHOVUJE Preto odporúčame realizovať opravu a rekonštrukciu vozovky tak, ako je navrhnuté v skladbe 2 Prílohy: 1. Posúdenie programom Laymed Vypracoval: Ing. Miroslav Dilský. 5/9

6 Príloha č. 1 : Skladba 1- posúdenie programom Laymed VYSLEDNY NAVRH VOZOVKY A JEHO POSUDENIE - DNA POSUDENIE NAVRHU VOZOVKY Navrh vozovky-novoť_2 PROGRAMOM LAYMED-TS0502: VRSTVA C. MATERIAL HRUBKA v cm 1 AC O I AC L I AC P I SV SV 15.0 Dokonalý kontakt na všetkých stykoch vrstiev *** Údaje o konfigurácii zaťaženia vozovky: Návrhová náprava 100 kn Zaťaž. č. ZX ZY ZRO QN ZX,ZY - súradnice x, y stredu zaťažovacieho kruhu ZRO - polomer zaťažovacieho kruhu QN - intenzita zvislého zaťaženia * Sieť výpočtových bodov: Bod č. v rovine xy vo smere z (č. vrstvy) ( 0.00, 0.00) 0.00 ( 1) 2 ( 0.00, 5.68) 5.00 ( 1) 3 ( 0.00, 17.20) ( 2) 4 ( 0.00, 28.72) ( 3) ( 4) ( 5) *** Údaje o dopravnom zaťažení vozovky: Návrhové dopravné zaťaženie NV (za 24 hod.) : Priemerný počet NV za 24 hod. v oboch smeroch : Dĺžka návrhového obdobia (v rokoch) : 10.0 Celkový počet nákladných vozidiel za návrhové obdobie NV_c : Celkový počet návrhových náprav za návrhové obdobie N_c : trieda dopravného zaťaženia : IV * uvažované hodnoty súčiniteľov: prevod DZ na jeden smer a jeden pás C1 = 0.50 pravdepod.prej.vozidla v určitej stope C2 = 1.00 miera vyťaženosti nosnosti NV C3 = 0.53 zvýšený účinok vozidiel a neštand.zaťaž. C4 = 1.00 prevod účinkov NV na účinok návrh.nápravy C5 = 2.00 rastu dopravy - od SD po rok začatia DELTA_z = 1.00 rastu dopravy - od SD po rok ukonč. DELTA_k = /9

7 *** Údaje o podloží a vplyve prostredia Vodný režim podložia Namŕzavosť zeminy podložia Typ zeminy podložia (určenie tepelného odporu) : pendulárny : namŕzavá : piesčitá Návrhová hodnota indexu mrazu : Návrhová hodnota modulu : Poissonovo číslo : VÝSLEDKY HODNOTENIA VOZOVKY Vrstva č. súč. využitia poznámka (stability) 1 AC O I AC L I PODLA VZTAHU (6.5) 3 AC P I PODLA VZTAHU (6.5) 4 SV PODLA VZTAHU (6.9), FIKT. PEVN. = SV PODLA VZTAHU (6.9), FIKT. PEVN. =0.080 POSÚDENIE ÚNOSNOSTI PODLOŽIA Podmienky modul pruž.,mpa Poiss. číslo priehyb, cm LETNE Podmienky dov. namáh.,mpa skut. namáh.,mpa súčin. využitia LETNE POSÚDENIE TEPELNÉHO ODPORU VOZOVKY Tepelný odpor potrebný = m2k/w Tepelný odpor vozovky vykazovaný RV = m2k/w PREVADZKOVA VYKONNOST PRE JEDNOTKOVY SUCINITEL VYUZITIA = E+08 SÚHRNNÉ POSÚDENIE VOZOVKY Posudzovaná dolná výpočtová horná výsledok veličina medza hodnota medza hodnotenia súč. využitia stmelen. vrstiev VYHOVUJE nestmel. vrstiev NEVYHOVUJE podložia VYHOVUJE tepelný odpor vozovky NEVYHOVUJE 7/9

8 Skladba 2- posúdenie programom Laymed VYSLEDNY NAVRH VOZOVKY A JEHO POSUDENIE - DNA POSUDENIE NAVRHU VOZOVKY Navrh vozovky-novoť_1 PROGRAMOM LAYMED-TS0502: VRSTVA C. MATERIAL HRUBKA v cm 1 AC O I AC L I CBGM C5/ SD 25.0 Dokonalý kontakt na všetkých stykoch vrstiev *** Údaje o konfigurácii zaťaženia vozovky: Návrhová náprava 100 kn Zaťaž. č. ZX ZY ZRO QN ZX,ZY - súradnice x, y stredu zaťažovacieho kruhu ZRO - polomer zaťažovacieho kruhu QN - intenzita zvislého zaťaženia * Sieť výpočtových bodov: Bod č. v rovine xy vo smere z (č. vrstvy) ( 0.00, 0.00) 0.00 ( 1) 2 ( 0.00, 5.68) 5.00 ( 1) 3 ( 0.00, 17.20) ( 2) 4 ( 0.00, 28.72) ( 3) ( 4) *** Údaje o dopravnom zaťažení vozovky: Návrhové dopravné zaťaženie NV (za 24 hod.) : Priemerný počet NV za 24 hod. v oboch smeroch : Dĺžka návrhového obdobia (v rokoch) : 10.0 Celkový počet nákladných vozidiel za návrhové obdobie NV_c : Celkový počet návrhových náprav za návrhové obdobie N_c : trieda dopravného zaťaženia : IV * uvažované hodnoty súčiniteľov: prevod DZ na jeden smer a jeden pás C1 = 0.50 pravdepod.prej.vozidla v určitej stope C2 = 1.00 miera vyťaženosti nosnosti NV C3 = 0.53 zvýšený účinok vozidiel a neštand.zaťaž. C4 = 1.00 prevod účinkov NV na účinok návrh.nápravy C5 = 1.82 rastu dopravy - od SD po rok začatia DELTA_z = 1.00 rastu dopravy - od SD po rok ukonč. DELTA_k = /9

9 *** Údaje o podloží a vplyve prostredia Vodný režim podložia Namŕzavosť zeminy podložia Typ zeminy podložia (určenie tepelného odporu) : pendulárny : namŕzavá : piesčitá Návrhová hodnota indexu mrazu : Návrhová hodnota modulu : Poissonovo číslo : VÝSLEDKY HODNOTENIA VOZOVKY Vrstva č. súč. využitia poznámka (stability) 1 AC O I AC L I PODLA VZTAHU (6.5) 3 CBGM C5/ PODLA VZTAHU (6.5) 4 SD ---- NEPOSUDZUJE SA ÚNOSNOSŤ PODLOŽIA (informatívne, neposudzuje sa) Podmienky modul pruž.,mpa Poiss. číslo priehyb, cm LETNE Podmienky dov. namáh.,mpa skut. namáh.,mpa súčin. využitia LETNE POSÚDENIE TEPELNÉHO ODPORU VOZOVKY Tepelný odpor potrebný = m2k/w Tepelný odpor vozovky vykazovaný RV = m2k/w PREVADZKOVA VYKONNOST PRE JEDNOTKOVY SUCINITEL VYUZITIA = E+08 SÚHRNNÉ POSÚDENIE VOZOVKY Posudzovaná dolná výpočtová horná výsledok veličina medza hodnota medza hodnotenia súč. využitia stmelen. vrstiev VYHOVUJE nestmel. vrstiev nehodnotí sa podložia nehodnotí sa tepelný odpor vozovky VYHOVUJE 9/9