BADANIA ISTNIEJACEJ KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI I PODŁOśA GRUNTOWEGO ORAZ POMIARY UGIĘĆ NAWIERZCHNI.

Transkrypt

1 WYG International part of the WYG group Creative minds safe hands TOM III - DOKUMENTACJA PROJEKTOWA CZĘŚĆ A - PROJEKT BUDOWLANO - WYKONAWCZY BADANIA ISTNIEJACEJ KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI I PODŁOśA GRUNTOWEGO ORAZ POMIARY UGIĘĆ NAWIERZCHNI. Tytuł opracowania Remont Drogi Krajowej Nr 11 Odcinek Lubliniec -Tworóg km Nazwa i adres obiektu budowlanego Droga Krajowa nr 11 odcinek Lubliniec - Tworóg km Nazwa numery działek na których obiekt jest usytuowany: Nazwa Inwestora Nazwa i adres jednostki projektowania: Zgodnie z wykazem Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad Oddział w Katowicach Katowice ul. Myśliwska 5 WYG International Sp. z o.o Warszawa ul. Marynarska 15 White Young Green Consulting Limited Arndale Court, 1 Arndale Centre, Headingley, Leeds SL6 2UJ PROJEKTANCI IMIĘ I NAZWISKO BRANśA, NUMER UPRAWNIEŃ PODPIS Projektant: dr inŝ. Krzysztof CHLIPALSKI Projektant: inŝ. Daniel CHABROWSKI Temat nr 2874 MAJ 2010R. strona tytułowa 1 Biuro w Katowicach, Al. Korfantego 2/1d, Katowice, Tel: , fax: sekretariat.ems@wyginternational.pl,

2 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km PODSTAWA OPRACOWANIA PRZEDMIOT OPRACOWANIA BADANIA NAWIERZCHNI DROGOWEJ Układ warstw nawierzchni oraz ocena jej mrozoodporności Badania nośności ugięciomierzem FWD ANALIZA WYNIKÓW Ocena wizualna Ocena istniejących warstw nawierzchni drogowej i odporności mrozowej Wyniki z badań aparatem FWD ANALIZA POTRZEB WZMOCNIENIA Ruch całkowity w okresie obliczeniowym Analiza trwałości zmęczeniowej i potrzeb wzmocnienia nawierzchni drogi DK ZałoŜenia do obliczeń Propozycja wzmocnienia nawierzchni WNIOSKI 24

3 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km PODSTAWA OPRACOWANIA 1.1 Wyniki wierceń. TECHNOTEST, Ruda Śl., maj 2010, 1.2 Katalog napraw i remontów nawierzchni podatnych i półsztywnych. GDDP, W-wa 2001, 1.3 Pomiary ugięciomierzem dynamicznym FWD, kwiecień 2010, 1.4 Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych. GDDP, W-wa 1997, 1.5 Szydło A. Statyczna identyfikacja parametrów modeli nawierzchni lotniskowych, Prace naukowe Instytutu InŜynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej nr 45, Wrocław 1995, 2. PRZEDMIOT OPRACOWANIA Przedmiotem opracowania jest ocena stanu technicznego nawierzchni drogi DK11 w miejscowości Lubliniec, w km km wraz z propozycją wzmocnienia. W ramach oceny stanu technicznego wykorzystano wyniki z odwiertów kontrolnych, pomiarów ugięć aparatem FWD oraz oceny wizualnej. 3. BADANIA NAWIERZCHNI DROGOWEJ 3.1. Układ warstw nawierzchni oraz ocena jej mrozoodporności W istniejącej konstrukcji nawierzchni wykonano 55 otworów o głębokości 1,5 m. Opis zidentyfikowanych warstw nawierzchni zawiera dokumentacja badań geotechnicznych [1.1]. Na podstawie dokumentacji [1.1] wykonano ocenę mrozoodporności istniejącej nawierzchni (tablica 3.1). Do oceny mrozoodporności nawierzchni przyjęto grupę nośności podłoŝa nawierzchni zaleŝną od rodzaju gruntu podłoŝa oraz warunków wodnych występujących w danym otworze badawczym [1.1][1.2]. Głębokość przemarzania dla terenu objętego opracowaniem wg [1.4] wynosi 1,00 m. Kategorię obciąŝenia ruchem przyjęto na podstawie ustaleń z zlecającym - KR5. 3

4 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km Tablica 3.1 Ocena mrozoodporności L.p. odwiertu D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 KilometraŜ [km] 544, , , , , , ,115 Warstwy asfaltowe [cm] 13 (5+5+3) Podbudowa [cm] Poziom wody gruntowej [m] Inne warstwy niewysadzinowe [cm] Grupa nośności podłoŝa gruntowego c.d. tablica 3.1 Warstwy asfaltowe [cm] Podbudowa [cm] Inne warstwy niewysadzinowe [cm] 12 31,5/ / średni 9 (6+2+1) 26 0/31,5 0,70 sączenie 115 średni 15 ( ) 5 0/31,5 15 0/63 1, średni /drobny 14 (5+5+4) 16 0/ średni /drobny 17 ( ) 5 16/31,5 13 0/31,5 1,10 sączenie 115 średni /drobny 12 (4+6+2) 18 0/63 1, średni /drobny 12 (6+4+2) 8 31,5/ /31,5 120 drobny G1 G1 G1 G1 G1 G1 G1 L.p. odwiertu D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 KilometraŜ [km] 546, , , , , , , (6+2) 10 0/ / średni 22 (7+4//+11) 4 0/31,5 10 0/ średni 12 (4+5+3) 9 31,5/ /63 90 średni 15 (5+2+8) 7 0/ /31,5 115 średni 15 ( ) 7 31,5/ / średni 12 ( ) 8 31,5/ /31,5 118 średni 14 ( ) 6 0/31,5 20 0/31,5 20 namuł Grupa nośności podłoŝa gruntowego G1 G1 G1 G1 G1 G1 G1 110 drobny cd. Tablica 3.1 Ocena mrozoodporności L.p. odwiertu D15 D16 D17 D18 D19 D20 D21 Warstwy asfaltowe [cm] Podbudowa [cm] Inne warstwy niewysadzinowe [cm] KilometraŜ [km] 548, , , , , , , () 6 0/ /31,5 120 średni /drobny 17 (5+7+5) 13 0/ /31,5 106 średni 13 ( ) 4 31,5/ /31,5 120 średni /drobny 10 (6+4) 12 0/31,5 16 0/31,5 112 średni /drobny 10 (3+6+1) 8 31,5/ / średni 12 (4+6+2) 18 0/ średni 9 (4+5) 19 0/80 Grupa nośności podłoŝa gruntowego G1 G1 G1 G1 G1 G1 G1 122 średni 4

5 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km cd. Tablica 3.1 Ocena mrozoodporności L.p. odwiertu D22 D23 D24 D25 D26 D27 D28 KilometraŜ [km] 549, , , , , , ,115 Warstwy asfaltowe [cm] 9 (8+1) Podbudowa [cm] Inne warstwy niewysadzinowe [cm] Grupa nośności podłoŝa gruntowego 16 31,5/ średni 10 (6+4) 7 31,5/ /31,5 123 średni 10 (6+4) 9 0/ /31,5 121 średni 14 (1+8+5) 16 60/ średni /drobny 13 ( ) 11 31,5/ /31,5 116 średni 21 ( ) 8 31,5/ / średni /drobny 13 (5+4+3) 6 31,5/ / drobny G1 G1 G1 G1 G1 G1 G1 cd. Tablica 3.1 Ocena mrozoodporności L.p. odwiertu D29 D30 D31 D32 D33 D34 D35 KilometraŜ [km] 551, , , , , , ,865 Warstwy asfaltowe [cm] 19 ( ) Podbudowa [cm] 8 0/31,5 13 0/31,5+Ps 17 (5+7+5) 9 0/ /31,5 15 (3// ) 15 31,5/63 14 (5+4+5) 6 40/ /63 Poziom wody gruntowej [m] 1,1 Inne warstwy niewysadzinowe [cm] Grupa nośności podłoŝa gruntowego 110 średni /drobny 114 drobny (próchniczy) 120 średni /drobny 118 średni /drobny 18 ( ) 7 0/ średni /drobny 17 (5+4+8) 6 0/ /31,5 55 średni 30 namuł 30 Ps 20 (4+3//+13) 12 0/80 33 drobny 85 Pg G1 G1 G1 G1 G1 G1 G3 5

6 c.d. Tablica 3.1 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km Warstwy asfaltowe [cm] Podbudowa [cm] L.p. odwiertu D36 D37 D38 D39 D40 D41 D42 KilometraŜ [km] 553, , , , , , , ( ) 5 40/ /31,5 19 ( ) 7 31,5/ /31,5 15 ( ) 10 20/ /31,5 20 ( ) 7 31,5/ /31,5 15 ( ) 11 0/ /31,5 Poziom wody gruntowej [m] 0,75 1,10 Inne warstwy niewysadzinowe [cm] Grupa nośności podłoŝa gruntowego 121 drobny /średni 114 drobny 110 średni /drobny 110 średni /drobny 114 pylasty /drobny 25 (5+6+4 //10) 12 0/31,5 38 średni 75 średni /gliniasty 13 ( ) 12 31,5/ / pylasty G1 G1 G1 G1 G2 G3 G2 cd. Tablica 3.1 Ocena mrozoodporności L.p. odwiertu D43 D44 D45 D46 D47 D48 D49 KilometraŜ [km] 554, , , , , , ,365 Warstwy asfaltowe [cm] 16 ( ) Podbudowa [cm] Inne warstwy niewysadzinowe [cm] Grupa nośności podłoŝa gruntowego 10 0/ /31,5 59 drobny 55 gliniasty 12 (3+5+3) 8 31,5/ / drobny 26 (6// ) 17 (ŜuŜel 0/63+P 10 drobny 97 pylasty 17 ( ) 6 31,5/ /31,5 110 drobny średni 25 ( ) 10 0/ /31,5 105 drobny 16 ( ) 5 31,5/ /31,5 119 drobny średni 21 ( ) 8 0/31,5 12 0/ średni G3 G1 G2 G1 G1 G1 G1 6

7 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km cd. Tablica 3.1 Ocena mrozoodporności L.p. odwiertu D50 D51 D52 D53 D54 D55 Warstwy asfaltowe [cm] Podbudowa [cm] Inne warstwy niewysadzinowe [cm] KilometraŜ [km] 556, , , , , , (1+7+3) 15 31,5/ /31,5 112 drobny 19 (3// ) 19 40/ średni /drobny 24 (2// ) 16 0/31,5 110 glina piaszczysta 18 ( ) 8 0/63 6 0/ drobny próchniczy drobny 11 (3+4+4) 14 31,5/ /63+Ps 115 drobny /średni 15 ( ) 7 0/ / drobny /średni Grupa nośności podłoŝa G1 G1 G2 G2 G1 G1 gruntowego // brak przyczepności międzywarstwowej 3.2 Badania nośności ugięciomierzem FWD W dniu 29 kwietnia 2010, wykonano pomiar ugięć nawierzchni ugięciomierzem dynamicznym FWD. Badanie to zalicza się do tzw. badań siłowych nieniszczących. Pomiar ten polega na wygenerowaniu obciąŝenia dynamicznego o wartości siły 50 kn. W momencie oddziaływania obciąŝenia na nawierzchnię geofony, rozmieszczone w odległościach: d1=0,0 m, d2=0,20 m, d3=0,30 m, d4=0,60 m, d5=0,90 m, d6=1,20 m, d7=1,50 m, d8=1,80 m, d9=2,10 m, dokonują pomiaru pionowych przemieszczeń nawierzchni. Na podstawie zanotowanych przemieszczeń uzyskuje się tzw. czaszę ugięć pozwalającą wyznaczyć, metodą analizy wstecznej moduły warstw konstrukcji nawierzchni i jej podłoŝa gruntowego. Znajomość modułów spręŝystości pozwala na ocenę poszczególnych warstw nawierzchni i jej podłoŝa. Pomiar ugięć wykonano w śladzie prawego koła co 50 m, na kaŝdym pasie ruchu. Podczas pomiaru temperatura warstw asfaltowych wynosiła ok 10 ºC. 7

8 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km KilometraŜ [km] 543,0 544,0 545,0 546,0 547,0 548,0 549,0 550,0 551,0 552,0 553,0 554,0 555,0 556,0 557,0 558, KR Przemieszczenie [mm] prawa strona lewa strona Um Um Um Um dop. dla KR4 Sumy skum. Sumy skum. Rys. 3.1 Pomierzone ugięci nawierzchni drogi DK 11 w Lublińcu wraz z ugięciami dopuszczalnymi dla ruchu KR4 0

9 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km Pomierzone maksymalne ugięcia spręŝyste przedstawiono na rysunku na rysunku 3.1, gdzie zaprezentowano równieŝ wartości ugięć miarodajnych. Na podstawie wyników pomiaru ugięć nawierzchni, określono moduły spręŝystości poszczególnych warstw nawierzchni, które zidentyfikowano za pomocą programu ELMOD 5. Moduły warstw asfaltowych podano dla temperatury ok. 10 ºC. Do identyfikacji modułów według [1.1] przyjęto trójwarstwowy model konstrukcji nawierzchni o następującym układzie warstw: Warstwy asfaltowe średnia grubość 15 cm Warstwy podbudowy średnia grubość 20 cm PodłoŜe gruntowe Wyniki obliczeń przedstawia tablica 3.2 Tablica 3.2 Zestawienie zidentyfikowanych modułów warstw nawierzchni drogi DK11 w km km Pas ruchu km E1 [MPa] E2 [MPa] E3 [MPa] L 544, L 544, L 544, L 544, P 544, L 544, P 544, L 544, P 544, L 544, P 544, L 544, P 544, L 544, P 544, L 544, P 544, L 544, P 544, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545,

10 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km c.d. Tab. 3.2 Pas ruchu km E1 [MPa] E2 [MPa] E3 [MPa] L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 545, P 545, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546,

11 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km c.d. Tab. 3.2 Pas ruchu km E1 [MPa] E2 [MPa] E3 [MPa] P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 546, P 546, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547, L 547, P 547,

15 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km c.d. Tab. 3.2 Pas ruchu km E1 [MPa] E2 [MPa] E3 [MPa] P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, L 551, P 551, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552, P 552, L 552,

19 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km c.d. Tab. 3.2 Pas ruchu km E1 [MPa] E2 [MPa] E3 [MPa] L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 556, L 556, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557,

20 c.d. Tab. 3.2 Pas ruchu Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km km E1 [MPa] E2 [MPa] E3 [MPa] P 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, P 557, L 557, E1 E2 E3 P 557, średnia P 557, odchylenie P 557, % 22% 22% wsp. zm. 4. ANALIZA WYNIKÓW 4.1 Ocena wizualna Na przedmiotowym odcinku drogi występują uszkodzenia w postaci pęknięć pojedynczych, siatkowych, deformacji lepkoplastycznych. Występują równieŝ łaty oraz wyboje. 4.2 Ocena istniejących warstw nawierzchni drogowej i odporności mrozowej ok. 0,15 m. Z dokumentacji wykonanych wierceń wynika, iŝ pakiet warstw asfaltowych wynosi Pod warstwami asfaltowymi głównie występuje lub/i z dodatkiem lepiszcza bitumicznego. Łączny pakiet tych warstw wynosi średnio 20 cm. Pakiet ten często składa się z dwóch warstw, przy czym górna jest zdecydowanie cieńsza od dolnej. W podłoŝu gruntowym głównie występują grunty niewysadzinowe, dominują piaski. Zinwentaryzowany układ warstw nawierzchni pod względem grubości odpowiada według [1.4] konstrukcji nawierzchni o obciąŝeniu ruchem KR3. 20

21 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km Zwierciadło wód gruntowych zinwentaryzowano na odcinkach: km km , oraz w otworach w km , km i w km Woda gruntowa występuje nagłębokości od 0,75 m do 1,20 m od niwelety drogi. Na odcinkach o wysokim zwierciadle wód gruntowych, naleŝy go obniŝyć. Na podstawie wykonanej oceny mrozoodporności (tablica 3.1) stwierdza się, iŝ nawierzchnia spełnia wymagania mrozoodporności dla terenu objętego opracowaniem z wyjątkiem punktów 35 (km ) (km ), (km ). 4.3 Wyniki z badań aparatem FWD Na podstawie pomierzonych maksymalnych ugięć spręŝystych wydzielono 7 odcinków obliczeniowe. W kaŝdym odcinku obliczeniowym wyznaczono ugięcie miarodajne. Obliczone wartości ugięć miarodajnych skorygowano według zaleŝności (4.1) [1.2], aby uzyskane wyniki porównać z wartościami dopuszczalnymi (tab. 4.1), które określone są dla wyników z badań belką Benkelmana. BB = 1, 31 FWD (4.1) gdzie: BB obliczone ugięcie miarodajne gdyby pomiar ugięć wykonano belką Benkelmana [mm], FWD ugięcie miarodajne obliczone na podstawie wyników badań aparatem FWD [mm] Tablica 4.1 Graniczne wartości ugięć miarodajnych (dopuszczalnych) mierzone belką Benkelmana pod obciąŝeniem 100 kn/oś (50 kn/koło pojedyncze) [1.2] Kategoria ruchu Ugięcie miarodajne [mm] KR1 1,2 KR2 1,1 KR3 0,8 KR4 0,5 Na podstawie obliczonych ugięć miarodajnych skorygowanych do wyników jak z pomiaru BB stwierdza się, iŝ na całej długości nawierzchnia drogi DK11 nie spełnia wymagań dla ruchu KR4 (tab. 4.1). Wyniki zidentyfikowanych modułów spręŝystości warstw nawierzchni przedstawiono w tablicy 3.2. Otrzymane wartości modułów porównuje się z wartościami charakterystycznymi dla warstw w wymaganym tzw. dobrym stanie (tablica 4.2). 21

22 Tablica 4.2 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km Zestawienie wartości modułów spręŝystości wybranych materiałów [1.4][1.5] Rodzaj materiału E [MPa] ~ -5 C MMA ~ 10 C ~ 20 C MMA spękany ~ 20 C Kruszywo Kruszywo naturalne Grunty niespoiste (drobnoziarniste) Grunty spoiste Na podstawie uzyskanych wartości modułów (tablica 3.2) oraz wartości charakterystycznych (tablic 4.2) stwierdza się co następuje: Warstwa z mieszanki mineralno asfaltowej (MMA) Warstwy asfaltowe charakteryzują się bardzo zróŝnicowanymi wartościami modułów. Dominują wartości odpowiadające MMA o złym stanie technicznym. Występują równieŝ odcinki o przeciętnym stanie. Lokalnie występują równieŝ wartości charakterystyczne dla stanu dobrego. Warstwy podbudowy Podbudowa składa się głównie z kruszywa stabilizowanego mechanicznie. Obliczone moduły cechują się duŝą jednorodnością, ale niskimi wartościami. modułów. PodłoŜe nawierzchni Obliczone moduły charakteryzują się duŝą jednorodnością i przeciętnymi wartościami Z powodu zróŝnicowania zidentyfikowanych wartości modułów warstw asfaltowych oraz niskiej jakości górnych warstw nawierzchni do dalszych obliczeń przyjęto kwantyl rzędu 0,15 wartości modułów zidentyfikowanych w danym odcinku obliczeniowym. PowyŜsze załoŝenie oznacza, iŝ 85 % wartości modułów występujących w danym odcinku obliczeniowym jest większych od wartości przyjętej do dalszych obliczeń. Wartości modułów przyjęte do dalszych obliczeń zestawiono w tablicy 4.3. Tablica 4.3 Moduły spręŝystości warstw nawierzchni przyjęte do obliczeń E1 [MPa] E2 [MPa] E3 [MPa]

23 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km ANALIZA POTRZEB WZMOCNIENIA 5.1 Ruch całkowity w okresie obliczeniowym Zgodnie z ustaleniami zawartymi z zamawiającym prognozowana trwałość nawierzchni powinna spełniać wymagania ruchu KR5 (4,17 8,34 mln oś obl. 115 kn / pas / 20lat). 5.2 Analiza trwałości zmęczeniowej i potrzeb wzmocnienia nawierzchni drogi DK ZałoŜenia do obliczeń Obliczenia wykonano tzw. metodami mechanistycznymi. Stan odkształceń obliczono w programie BISAR 3.0. Zastosowano kryteria zmęczeniowe Instytutu Asfaltowego [1.2]. Jako obciąŝenie modelu nawierzchni przyjęto koło o nacisku 57,5 kn oraz ciśnieniu kontaktowym 720 kpa. Obliczenia wykonano w tzw. temperaturze równowaŝnej +10 ºC. Wartości modułów istniejących warstw nawierzchni przyjęto zgodnie z tablicą 4.3, a dla nowych warstw zgodnie z tablicą 5.2 Tablica 5.1 Zestawienie kryteriów stosowanych w obliczeniach trwałości nawierzchni [1.12] Kryterium spękań zmęczeniowych warstw asfaltowych N asf. f = 18,4 C (6, ε 3,291 r E 0,854 gdzie: N f asf. - liczba obciąŝeń do wystąpienia spękań zmęczeniowych na 20% powierzchni jezdni, ε r - odkształcenia rozciągające na spodzie warstw asfaltowych, C = 10 M M = B B v 4,84 ([ V /( V + V )] 069) V b - zawartość objętościowa asfaltu [% (v/v)], V v - objętość wolnych przestrzeni [% (v/v)] ) (5.1) (5.2) (5.3) Kryterium deformacji strukturalnych nawierzchni (podłoŝa) ε = k (1/ ) gr. p N f gdzie: N f gr. Liczba dopuszczalnych obciąŝeń do wystąpienia krytycznej deformacji strukturalnej w konstrukcji nawierzchni, ε p - pionowe odkształcenia ściskające wywołane na górnej powierzchni podłoŝa gruntowego k, m współczynniki doświadczalne: k = 1, (-2) m = 0,223 m (5.4) Trwałość zmęczeniowa nawierzchni N f = min (N f asf., N f gr. ) (5.5) 23

24 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km Tablica 5.2 Wartości modułów spręŝystości nowych warstw asfaltowych nawierzchni Moduł Rodzaj warstwy spręŝystości Zawartość MPa asfaltu Wolnych przestrzeni Ścieralna * - * WiąŜąca * - * Podbudowa zasadnicza % (v/v) 8% (v/v) Mieszanka cementowoemulsyjna (MCE) % (v/v) 16% (v/v) - * parametr nie jest uwzględniany w obliczeniach met. mechanistyczną Propozycja wzmocnienia nawierzchni Uwzględniając prognozowane obciąŝenie ruchem KR5 wyraŝone całkowitą liczbą: 4,17 8,34 oś obl. 115kN/pas oraz zidentyfikowany układ i stan techniczny warstw nawierzchni proponuje się: 25 cm warstwy z mieszanki-cementowo emulsyjnej (MCE) recykling warstw istniejących, 10 cm warstwy podbudowy AC 22 P PMB 25/55-60, 6 cm warstwy wiąŝącej - AC 16 W PMB 25/55-60, 4 cm warstwy ścieralnej SMA 11 PMB 45/ WNIOSKI Na podstawie uzyskanych wyników pomiaru ugięć, inwentaryzacji i oceny wizualnej nawierzchni drogi DK11 km km stwierdza się: 6.1 Badana nawierzchnia charakteryzuje się przeciętnym stanem technicznym występują: deformacje lepkoplastyczne, spękania, ubytki, łaty 6.2 Na podstawie oceny ugięć miarodajnych, nawierzchnia nie spełnia wymagania dla ruchu KR4 6.3 Zidentyfikowane moduły sztywności warstw asfaltowych nawierzchni cechują się bardzo duŝą zmiennością i niskimi lub przeciętnymi wartościami 6.4 Wartości modułów dla podbudowy określa się jako przeciętne lub niskie 6.5 Wartości modułów podłoŝa nawierzchni określa się jako przeciętne 24

25 Ocena stanu technicznego wraz z propozycją przebudowy nawierzchni drogi DK11 w Lublińcu w km km Na odcinkach: km km , oraz w obszarze wykonanych otworów w km , km i w km naleŝy obniŝyć zwierciadło wód gruntowych 6.7 Ze względu na aktualny stan techniczny nawierzchni oraz prognozowane obciąŝenie ruchem KR5 wyraŝone prognozowanym ruchem 4,17 8,34 mln oś 115 kn/pas, proponuje się następujący sposób przebudowy nawierzchni: 25 cm warstwy z mieszanki-cementowo emulsyjnej (MCE) recykling warstw istniejących, 10 cm warstwy podbudowy AC 22 P PMB 25/55-60, 6 cm warstwy wiąŝącej - AC 16 W PMB 25/55-60, 4 cm warstwy ścieralnej SMA 11 PMB 45/

26 WYNIKI WIERCEŃ TEHNOTEST Ruda Śląska MAJ 2010

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81