Badania hałasu generowanego przez nawierzchnie betonowe

Transkrypt

1 Śląskie forum drogownictwa Katowice Badania hałasu generowanego przez nawierzchnie betonowe Prof. dr hab. inż. Antoni Szydło Dr hab. inż. Piotr Mackiewicz Politechnika Wrocławska

2 Wprowadzenie Przedmiotem referatu jest prezentacja wyników pomiarów hałasu metodą OBSI na nawierzchniach betonowych w Polsce. Badania przeprowadzono w ramach programu RID wspólnie z IBDIM. - Badano wpływ rodzaju nawierzchni betonowych, - Badano wpływ równości, - Badano wpływ makrotekstury.

3 Charakterystyka nawierzchni betonowych Nawierzchnie betonowe ze szczelinami gruntowanie masa zalewowa profil kord wkładka ochronna wkładka ochronna Nawierzchnie betonowe bez szczelin (o ciągłym zbrojeniu)

4 Wykończenie górnej powierzchni cement cement + piasek powierzchnia zaprawy - szczotkowanie poprzeczne cement + piasek + kruszywo beton - tekstura podłużna - odkryte kruszywo tekstura europejska

5 Tekstura amerykańska Next Generation Concrete NGCS=Grinding & Grooving

6 Lokalizacja odcinków pomiarowych A4 km tekstura podłużna DK50 km tekstura podłużna A Jezdnia północna: nawierz. o ciągłym zbrojeniu Jezdnia południowa: nawierz. dyblowana na podb. z chudego betonu A18 - odkryte kruszywo Jezdnia północna: A , , , , , ,00 nawierz. dyblowana na podbudowie z kruszywa nawierz. o ciągłym zbrojeniu nawierz. dyblowana na podb. z chudego betonu Jezdnia południowa: nawierz. dyblowana na podb. z chudego betonu S Jezdnia północna i południowa: nawierz. dyblowana na podbudowie z betonu - odkryte kruszywo - szczotkowanie poprzeczne

7 Wybrane nawierzchnie badanych dróg A4 30cm 23cm 27cm 30cm Krusz. Łamane stab. mech. 20cm Chudy beton 6-9 MPa 20cm Chudy beton 6-9 MPa

8 Wybrane nawierzchnie badanych dróg A2

9 zchnia z odkrytym kruszywem Wybrane nawierzchnie badanych dróg S8 zchnia z odkrytym kruszywem

10 Wybrane nawierzchnie badanych dróg A4 (km ) km km

11 Wybrane nawierzchnie badanych dróg DK50

12 km Jezdnia południowa: km : stara Wybrane nawierzchnie badanych dróg A18 nawierzchnia betonowa

13 Badane cechy metoda OBSI 72 km/h i 97 km/h metoda RSP - wpływ szczelin na poziom hałasu - wpływ równości podłużnej (IRI) na poziom hałasu - wpływ tekstury (MPD) na poziom hałasu

14 Poziom dźwięku IL [dba] Wyniki badań (S8) różne nawierzchnie, różne prędkości ~Δ3 db Typ nawierzchni AC Beton cementowy SMA Prędkość km/h

15 A4_ _34 C_ ciągłe zbroj. A4_ _20 C_ ciągłe zbroj. A4_ _34 C_ podbud. z bet. A4_ _20 C_ podbud. z bet._j. pd. A4_ _20 C_ podb. z krusz. IL [db] A2_ _23 C_ ciągłe zbroj. A2_ _23 C_ podbud. z bet. S8_ _41 C_ podbud. z bet._j. pn. S8_ _41 C_ podbud. z bet._j. pd. IL [db] Wyniki badań wpływ występowania szczelin na poziom hałasu 97 km/h db odkryte kruszywo db chudy beton rodzaje konstrukcji: - nawierzchnia bez dylatacji chudy beton - nawierzchnie z dylatacjami kruszywo szczotkowanie poprzeczne dB db

16 IL [db] IL [db] Wyniki badań wpływ wypełnienia szczelin na poziom hałasu 97 km/h km/h km/h A4_szczeliny profile DK50_szczeliny wypełnienia 95.0 A4_szczeliny profile DK50_szczeliny wypełnienia MTD A4 = MTD DK50 = 0.43 mm IRI A4 = 1.30 mm/m; IRI DK50 = 1.98 mm/m

17 IL [db] IL [db] Wyniki badań wpływ różnego stopnia uszkodzenia szczelin km/h A km/h A mocno wyeksploatowana nawierzchnia ze szczelinami nawierzchnia ze szczelinami nawierzchnia bez szczelin (o ciągłym zbrojeniu) mocno wyeksploatowana nawierzchnia ze szczelinami nawierzchnia ze szczelinami nawierzchnia bez szczelin (o ciągłym zbrojeniu) A18: szerokość szczelin powyżej 15 mm, uskoki powyżej 4-5 mm IRI A4 = 1.30 mm/m; IRI A18 = 7.07 mm/m

18 Identyfikacja szczelin A18 A4

19 A4_ _20 C _podbud. z bet. A4_ _20 C _podbud. z bet._j. pd. A4_ _20 C _ciągłe zbroj. A4_ _20 C _podb. z krusz. A2_ _23 C _ciągłe zbroj. A2_ _23 C _podbud. z bet. S8_ _41 C_ podbud. z bet._j. pn. S8_ _41 C_ podbud. z bet._j. pd. A4 (km )_ _ j.pn. DK50 (pas prawy) A18_ _14 C_podbud. z bet._j.pd International Roughness Index (IRI) [mm/m] Wyniki badań analiza równości (IRI) na różnych drogach - szczotk. poprzeczne - odkryt. kruszywo - tekstur. podłużne (juta) klasa D klasa C klasa B klasa A

20 IL [db] IL [db] Wyniki badań wpływ równości (IRI) na poziom hałasu dB dB dB szczotkowanie poprzeczne odkryte kruszywo Next Generation Concrete NGCS=Grinding & Grooving y = x R² = y = x R² = International Roughness Index (IRI) [mm/m] Odkryte kruszywo dwie prędkości 97 km/h 72 km/h teksturowanie podłużne dB International Roughness Index (IRI) [mm/m] 97 km/h

21 A4_ _20 C_ podbud. z bet. A4_ _20 C_ podbud. z bet._j. pd. A4_ _20 C_ ciągłe zbroj. A4_ _20 C_ podb. z krusz. A2_ _23 C_ ciągłe zbroj. A2_ _23 C_ podbud. z bet. S8_ _41 C_ podbud. z bet._j. pn. S8_ _41 C_ podbud. z bet._j. pd. A4 (km )_ _ j.pn. DK50 (pas prawy) A18_ _14 C_podbud. z bet._j.pd Tekstura, MTD [mm] Wyniki badań analiza tekstury (MTD) na różnych drogach szczotk. poprzeczne - odkryt. kruszywo - tekstur. podłużne (juta) klasa A klasa B klasa C klasa D 0.00

22 IL [db] IL [db] Wyniki badań wpływ tekstury (MPD) na poziom hałasu dB dB dB teksturowanie podłużne szczotkowanie poprzeczne Next Generation Concrete NGCS=Grinding & Grooving 97 km/h 97 km/h y = x R² = y = x R² = Tekstura, MTD [mm] Odkryte kruszywo dwie prędkości odkryte kruszywo dB Tekstura, MTD [mm] 97 km/h 72 km/h

23 IL [db] Tekstura, MTD [mm] International Roughness Index (IRI) [mm/m] Wyniki badań wpływ okresu eksploatacji S8-przed ekspl. S8 y = E-09x R² = A2 (naw. dyblowana) A2 (ciągłe zbroj.) Zmiana tekstury MTD y = E-09x R² = A4 (km ) 0.4 A4 - odkryt. kruszywo szczotk. poprzeczne - tekstur. podłużne (juta) E E E E E E E+08 liczba pojazdów w okresie eksploatacji S8 A2 - odkryt. kruszywo - szczotk. poprzeczne - tekstur. podłużne (juta) A4 A4 (km ) Brak zmiany IRI E E E E E E E+08 liczba pojazdów w okresie eksploatacji S8 S8-przed ekspl. DK50 A2 (naw. dyblowana) y = 1.053E-08x R² = A2 (ciągłe zbroj.) - tekstur. podłużne (juta) E E E E E E+08 liczba pojazdów w okresie eksploatacji A4 - odkryt. kruszywo - szczotk. poprzeczne Na 130 mln pojazdów wzrost poziomu dźwięku 1-2 db

24 udział pojazdów ciężarowych [%] Wyniki badań wpływ okresu eksploatacji A4 S8 A2 A4 (km 54) DK50

25 Poziom dźwięku (OBSI) [db] IL OBSI 97 km/h [db] Korelacje z różnymi metodami pomiaru jazdu, y = x R² = A4-podb. z betonu (j.pd) A4-ciągłe zbroj. A4-podb. z bet. ( j.pn) A4-podb. z krusz. A poziom dźwięku (kabina pojazdu, Sound Meter) [db] A2 y = x R² = S obliczony równoważny poziom dźwięku [db] A4 A4 A4

26 A4_podbud. z bet._j. pn. A4_podbud. z bet._j. pd. A4_ciągłe zbroj._j. pn. A4_podb. z krusz._j. pn. A2_ciągłe zbroj._j. pn. A2_podbud. z bet._j. pd. S8_podbud. z bet._j. pn. S8_podbud. z bet._j. pd. DK50 A18_podbud. z bet._j.pd tekstura podłużna Klasyfikacja nawierzchni betonowych pod względem hałaśliwości rodzaj wykończenia: szczotkowanie poprzeczne odkryte kruszywo oznaczenie drogi: IL72 [db] IL97 [db] L aeq [db]

27 Klasyfikacja nawierzchni betonowych pod względem hałaśliwości Typ nawierzchni nawierzchnia bez szczelin z odkrytym kruszywem 0/8 nawierzchnia ze szczelinami z odkrytym kruszywem 0/8 nawierzchnia bez szczelin ze szczotkowaniem poprzecznym nawierzchnia ze szczelinami ze szczotkowaniem poprzecznym nawierzchnia ze szczelinami z teksturą podłużną nawierzchnia bez szczelin z odkrytym kruszywem 0/8, IRI < 1mm/m nawierzchnia ze szczelinami z odkrytym kruszywem 0/8, IRI > 1.0mm/m nawierzchnia bez szczelin ze szczotk. poprzecznym, IRI > 1.0mm/m nawierzchnia ze szczelinami ze szczotk. poprzecznym, IRI > 1.3mm/m nawierzchnia ze szczelinami ze teksturą podłużną IRI > 1.0mm/m nawierzchnia bez szczelin z odkrytym kruszywem 0/8, MTD < 1.0mm nawierzchnia ze szczelinami z odkrytym kruszywem 0/8, MTD > 1.0mm nawierzchnia bez szczelin ze szczotk. poprzecznym, MTD < 1.0mm nawierzchnia ze szczelinami ze szczotk. poprzecznym, MTD < 0.45mm nawierzchnia ze szczelinami z teksturą podłużną, MTD ~ 0.45mm Grinding & Grooving Zmiana poziomu dźwięku -2.0 db 0 db +1.0 db +2.0 db +1.0 db -2.5 db 0 db +1.5 db +2.0 db +1.0 db -2.5 db 0 db +1.5 db +2.5 db +1.5 db -3 db

28 A4_ _34 C _podbud. z bet. A4_ _20 C _podbud. z bet. A4_ _20 C _podbud. z bet._j. pd. A4_ _34 C _ciągłe zbroj. A4_ _20 C _ciągłe zbroj. A4_ _34 C _podb. z krusz. A4_ _20 C _podb. z krusz. A2_ _23 C _ciągłe zbroj. A2_ _23 C _podbud. z bet. S8_ _41 C _podbud. z bet._j. pn. S8_ _41 C _podbud. z bet._j. pd. A4 (km )_ _j.pn. DK50 (pas prawy) A18_ _14 C_podbud. z bet._j.pd IL [db] Porównanie nawierzchni betonowych OBSI 72 km/h szczotk. poprzeczne - odkryt. kruszywo - tekstur. podłużne (juta)

29 A4_ _34 C_p odbud. z bet. A4_ _20 C_p odbud. z bet. A4_ _20 C_p odbud. z bet._j. pd. A4_ _34 C_c iągłe zbroj. A4_ _20 C_c iągłe zbroj. A4_ _34 C_p odb. z krusz. A4_ _20 C_p odb. z krusz. A2_ _23 C_c iągłe zbroj. A2_ _23 C_p odbud. z bet. S8_ _41 C_p odbud. z bet._j. pn. S8_ _41 C_p odbud. z bet._j. pd. DK50 (pas prawy) A18_ _14 C_ podbud. z bet._0 IL [db] Porównanie nawierzchni betonowych OBSI 97 km/h szczotk. poprzeczne - odkryt. kruszywo - tekstur. podłużne (juta) grinding and grooving

30 Poziom dźwięku IL [dba] Wyniki badań (S8) różne nawierzchnie, różne prędkości ~Δ3 db Typ nawierzchni AC Beton cementowy SMA Prędkość km/h

31 Dziękuję za uwagę

32

33 AC11S SMA8 SMA11 PA8 BBTM8 SMA-LA SMA-LA SMA-LA A2_j.pn A2_j.pd S8_j.pn S8_j.pn IL [db] Porównanie różnych nawierzchni OBSI 72 km/h db - wartość średnia dla odkryt. kruszywa 98.6 nawierzchnie z odkryt. kruszywem