POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska DROGI BETONOWE - NIEZMIENNIE DOBRE Jakość a hałaśliwość nawierzchni drogowych Dr hab. inż. Władysław Gardziejczyk, prof. PB Kielce, 9 maja 2018 r.
Dyrektywa 2002/49/WE -mapy akustyczne i programy walki z hałasem -dostęp do informacji o hałasie -metody badania i wskaźniki oceny -działania w celu poprawy klimatu akustycznego Ograniczenie hałasu drogowego m.in. przez promowanie i stosowanie cichych nawierzchni 2
Dyrektywa 2015/996 z dnia 19 maja 2015 r. Jednolite podejście w krajach Unii Europejskiej do prognozowania hałasu - Metoda CNOSSOS-EU (Common Noise Assessment Methods in Europe) jako podstawowa metoda prognozowania hałasu (od 31 grudnia 2018 r.) - Metoda SPB jako podstawowa metoda oceny wpływu ruchu drogowego i rodzaju nawierzchni na poziom hałasu - Porównanie założeń w projekcie ROSANNE i w metodzie CNOSSOS-EU - Dostosowanie metod krajowych do założeń metody CNOSSOS-EU 3
Główne różnice w podejściu do prognozowania hałasu metodą CNOSSOS-EU: - pięć kategorii pojazdów - podstawowa metoda oceny hałaśliwości nawierzchni - SPB - poziom mocy akustycznej w pasmach oktawowych - uwzględnienie okresu eksploatacji nawierzchni - współczynniki korygujące wpływ nawierzchni w stosunku do nawierzchni referencyjnej
Problemy związane z akustyczną oceną nawierzchni drogowych: - Metody oceny hałaśliwości nawierzchni drogowych - Charakterystyki nawierzchni decydujące o jej hałaśliwości - Nawierzchnie asfaltowe i nawierzchnie betonowe - porównanie - Jednorodność akustyczna ocena jakości wykonania - Trwałość akustyczna zmiana właściwości w czasie eksploatacji
Statistical Pass-By method (Metoda SPB) - PB Close Proximity method (Metoda CPX) (fot. PG) On-Board Sound Intensity m. (Metoda OBSI, OBSIe) (fot. IBDiM) Indeks SPBI, L (1, 2A, 2B) Indeks CPXI L CPXP, L CPXH Indeks OBSI
Charakterystyki nawierzchni a hałas toczenia pojazdów Parametr Równość Megatekstura Makrotekstura Mikrotekstura Porowatość Wpływ charakterystyki nawierzchni na poziom hałasu może być istotny w odniesieniu do samochodów ciężarowych badania w ograniczonym zakresie może być istotny w odniesieniu do hałasu opon i hałasu pojazdów istotny w odniesieniu do hałasu opon i hałasu pojazdów nieistotny - w zakresie całkowitego poziomu hałasu opon i hałasu pojazdów; może być istotny przy wyższych częstotliwościach istotny w przypadku nawierzchni porowatych Grubość warstwy istotny w wypadku nawierzchni porowatych Adhezja Sztywność Okres eksploatacji może być istotny w zakresie wyższych częstotliwości może być istotny w przypadku nawierzchni z betonu cementowego i nawierzchni poroelastycznych istotny w wypadku nawierzchni porowatych, inne nawierzchnie lokalne deformacje (ubytki ziaren kruszywa, zapadnięcia, wyboje,...)
L2b(80), [db] CPXI (80km/h, [db] L2b(80), [db] L1(110), [db] Hałas toczenia opona/nawierzchnia a równość nawierzchni 102 90 100 98 96 94 R² = 0,0382 1 2 3 4 5 IRI, [mm/m] 87 84 81 78 75 R² = 0,0228 0 1 2 3 4 5 IRI, [mm/m] 90 90 87 87 84 84 81 81 78 75 R² = 0,3702 0 1 2 3 4 5 IRI, [mm/m] 78 75 R² = 0,0699 0 1 2 3 4 5 IRI, [mm/m]
CPX I (80km/h), [db(a)] LAmax (db) CPXI (80km/h), [db(a)] LAmax (db) Hałas toczenia pojazdów samochodowych a makrotekstura 105 100 y = 4,76x + 93,76 R 2 = 0,29 105 100 y = 4,26x + 94,37 R 2 = 0,82 95 95 90 90 85 MPD, [mm] 0 0,5 1 1,5 85 MPD, [mm] 0 0,5 1 1,5 92 91 90 89 88 87 86 0 0,5 1 1,5 2 MPD (mm) 86 85 84 83 82 81 80 0 0,5 1 1,5 2 MPD (mm)
L1, [db(a)] DROGI BETONOWE - NIEZMIENNIE DOBRE 90 85 y = 28,58x + 24,66 R² = 0,74 Wpływ maksymalnego uziarnienia kruszywa 80 L1 (80km/h), db(a) 75 70 y = 31,05x + 16,13 R² = 0,75 65 y = 31,83x + 14,05 log V R² = 0,57 60 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 80 79 78 77 76 75 74 73 79,1 75,2 3,9 db(a) 74,6 SMA5 SMA8 SMA11 72 SMA11 SMA8 SMA5
Metody teksturowania nawierzchni betonowych Metoda przecierania szczotką Metoda przeciągania tkaniną jutową Metoda przecierania sztuczną trawą Metoda odkrytego kruszywa Rowkowanie poprzeczne i podłużne Metoda grinding & grooving
L1(90km/h), [db(a)] L2b(80km/h), [db(a)] DROGI BETONOWE - NIEZMIENNIE DOBRE 81,3 87,0 80,4 86,5 80,6 87,0 79 87,0 80,2 85,9 80,4 88,8 80,8 88,3 79,9 87,2 78,8 88,2 81,8 90,6 81,4 90,7 80,7 87,0 Nawierzchnie betonowe a SMA11 porównanie 84,0 82,0 80,0 Odkryte kruszywo Juta 78,0 Szczotka 76,0 SMA11 74,0 94,0 92,0 Odkryte kruszywo 90,0 Juta 88,0 Szczotka 86,0 SMA11 84,0
Trwałość akustyczna (SPB pojazdy kat. 1) 85 80 75 70 65 60 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 PAC8-2011 BBTM8-2011 DPAC8+16-2014 SMA11-2011 85 80 75 70 65 60 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 PAC8-2016 BBTM8-2016 DPAC8+16-2016 SMA11-2016
70,6 72,5 77,1 79 DROGI BETONOWE - NIEZMIENNIE DOBRE 70,1 71,3 75,8 78 76,6 76,1 78,5 79,5 Zmiany poziomu hałasu w czasie eksploatacji (wg SPB) 82 80 78 76 74 72 70 68 66 64 PAC8 BBTM8 SMA11 10 8 6 4 2 0-2 8,4 7,9 6,5 5,7 2,9 1,9 1,2 1,9 PAC8 BBTM8-0,5 SMA11 2011 2012 2014 2016 2012-2011 2014-2011 2016-2011
Porównanie makrotekstury nawierzchni betonowych S8 95 B4: km 334+220L 90 85 B3: km 345+970L 80 B2: km 401+400L 75 70 B2-SO B4-SO B3-SO B2-SC B4-SC B3-SC 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2
Nawierzchnie ciche - badane technologie: - warstwy ścieralne z asfaltu porowatego (-2-9 db): (pojedyncze warstwy, podwójne warstwy) - cienkie warstwy asfaltowe (-3-9 db): (BBTM, Colsoft, Nanosoft, SMA LA, ) - beton cementowy: tekstura diamond grinding, (-1-4 db) grinding i grooving - warstwy porowate z betonu cementowego (-3-8 db) - nawierzchnie poroelastyczne (etap: badania) (-5-15 db) Redukcja hałasu: 5-6 db (na pojedynczych odcinkach nawet do 10 db)
POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Dziękuję za uwagę w.gardziejczyk@pb.edu.pl