Ocena wpływu obciąŝenia dróg pojazdami cięŝkimi na trwałość nawierzchni



Podobne dokumenty
INSTYTUT BADAWCZY DRÓG I MOSTÓW Zakład Diagnostyki Nawierzchni SPRAWOZDANIE

Dwa problemy związane z jakością dróg

Uchwała Nr... /... / 2007 Rady Miejskiej Leszna z dnia roku

TRANSPROJEKT-WARSZAWA Warszawa, ul. Rydygiera 8 bud.3a, tel.(0-22) , fax:

Synteza wyników pomiaru ruchu na drogach wojewódzkich w 2005 roku

Indywidualne projektowanie konstrukcji nawierzchni dzięki metodzie mechanistyczno - empirycznej Dawid Siemieński Pracownia InŜynierska KLOTOIDA

Opracował: mgr inż. Krzysztof Opoczyński. Zamawiający: Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad. Warszawa, 2001 r.

Pojazdy przeciążone zagrożeniem dla trwałości nawierzchni drogowych: metody przeciwdziałania

InŜynieria ruchu str. 114

Generalny Pomiar Ruchu 2015 na drogach krajowych i wojewódzkich województwa lubelskiego

Wpływ ciężkich pojazdów na stan dróg lokalnych

OCENA DIAGNOSTYCZNA STANU TECHNICZNEGO POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH W WYBRANEJ STACJI DIAGNOSTYCZNEJ

POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Zakład Budowy Dróg

Pojazdy przeciążone na polskich drogach

W mieście Ząbki mamy do czynienia z dużym potokiem ruchu prowadzonym przez centrum drogą wojewódzką nr 634. Udział pojazdów ciężkich wynosi 7,8%.

Katalog typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych

Wydłużenie okresu trwałości nawierzchni dzięki utrzymaniu dobrej równości

Maksymalne wymiary i obciążenia pojazdów :49:37

OGÓLNA KONCEPCJA METODY UGIĘĆ

Synteza wyników pomiaru ruchu na drogach wojewódzkich w 2010 roku

ANALIZY RUCHU. 1. Wyniki pomiarów GPR na drogach krajowych i wojewódzkich w 2015 r.

Maksymalne wymiary i obciążenia pojazdów

ZAŁĄCZNIK 2 ZASADY PRZEPROWADZANIA POMIARÓW RUCHU I OBLICZANIA ŚREDNIEGO DOBOWEGO RUCHU NA DROGACH POWIATOWYCH I GMINNYCH

Szczególne warunki pracy nawierzchni mostowych

Uchwała Nr XXVI-141/2008 Rady Miejskiej w Pilawie z dnia 27 listopada 2008r.

Uchwała Nr 214/XXXI/2008 Rady Gminy Czerwonak z dnia 20 listopada 2008 r.

WPŁYW RÓWNOŚCI NAWIERZCHNI I DYNAMICZNEGO ODDZIAŁYWANIA POJAZDÓW CIĘŻKICH NA TRWAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWĄ NAWIERZCHNI PODATNYCH

SPECYFIKACJA ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA na wykonanie pomiarów okresowych hałasu komunikacyjnego

UCHWAŁA NR /2014 RADY MIEJSKIEJ W LIPNIE z dnia 2014 roku

Porównanie metod wyznaczania ruchu obliczeniowego do projektowania nawierzchni drogowych w wybranych krajach europejskich

Uchwała Nr XVIII/147/07 Rady Miasta Biłgoraj z dnia 26 października 2007 r.

Uchwała Nr L/240/2009 Rady Miejskiej w śarowie

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1) z dnia 30 kwietnia 2004 r.

Zasady Prognozowania Ruchu Drogowego

Uchwała Nr XII/ 54 /07 Rady Gminy Grabowiec z dnia 22 listopada 2007 r.

Odporność na zmęczenie

Pojazdy przeciążone w ruchu drogowym skala problemu. Tomasz Kula

TEMAT: Badania nośności nawierzchni drogowej

Stawki podatku dla samochodu ciężarowego o dopuszczalnej masie całkowitej powyżej 3,5 t do poniżej 12 ton

Aktualizacja katalogu typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych Etap III

- Komunikat Prezesa Głównego Urzędu Statystycznego z dnia 19 października 2012 r. w sprawie średniej ceny skupu Ŝyta za

UCHWAŁA NR... RADY MIASTA GDAŃSKA. z dnia r. w sprawie określenia wysokości stawek podatku od środków transportowych na terenie Miasta Gdańska

Postanowienia wstępne

Uchwały nr XXV/171/08 Rady Gminy Siepraw z dnia 19 listopada 2008r.

UCHWAŁA Nr XXXIX/275/2009. Rady Miejskiej w Chełmku. z dnia 19 listopada 2009 roku

Przedmiotem opracowania jest określenie technologii wykonania nawierzchni dla drogi powiatowej nr 1496N na odcinku od km do km

Uchwała Nr XVIII/110/03 Rady Miasta Biłgoraj z dnia 10 grudnia 2003 r.

UCHWAŁA Nr 126.XVI.2015 RADY GMINY WIĄZOWNA. z dnia 30 października 2015 roku. w sprawie określenia wysokości stawek podatku od środków transportowych

STAWKI PODATKÓW PODATEK OD NIERUCHOMOŚCI, ROLNY, LEŚNY, OD ŚRODKÓW TRANSPORTOWYCH

Wyznaczenie kategorii ruchu KR

UCHWAŁA NR... RADY MIASTA GDAŃSKA. z dnia r.

Ugięcia nawierzchni asfaltowych przy zastosowaniu belki Benkelmana w świetle katalogów wzmocnień i remontów oraz technologii ZiSPON

BADANIA SYMULACYJNE PROCESU HAMOWANIA SAMOCHODU OSOBOWEGO W PROGRAMIE PC-CRASH

Projekt wykonawczy przebudowy drogi powiatowej nr 4328E Bukowiec n/pilicą - Radonia od km do km dł. 8,1 km

NAWIERZCHNIE DŁUGOWIECZNE KOLEJNY POZIOM EWOLUCJI W ROZWOJU DROGOWNICTWA

UCHWAŁA Nr XXII/276/07 RADY MIASTA BYDGOSZCZY z dnia 7 listopada 2007 r. w sprawie określenia wysokości stawek podatku od środków transportowych.

Uchwała Nr XXVI/229/2008 Rady Gminy Lubaczów z dnia 20 listopada 2008 r.

Podatek od środków transportowych. Gmina Kęty 2016

NAWIERZCHNIE DŁUGOWIECZNE W TECHNOLOGII BETONU CEMENTOWEGO. Prof. Antoni Szydło

Uchwała nr XIV/119/07 Rady Miejskiej w Czersku z dnia 29 października 2007 r.

UCHWAŁA NR... RADY MIASTA GDAŃSKA. z dnia r. w sprawie określenia wysokości stawek podatku od środków transportowych na terenie Miasta Gdańska

Lublin, dnia 7 grudnia 2015 r. Poz UCHWAŁA NR 73/XIII/2015 RADY GMINY ZAKRZÓWEK. z dnia 25 listopada 2015 r.

Uchwała nr 102/2007 Rady Gminy w Łącku z dnia 7 grudnia 2007 r.

INWESTOR: GMINA MIASTO MYSŁOWICE MYSŁOWICE UL. POWSTAŃCÓW 1

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska Katedra Inżynierii Drogowej

DZIENNIK URZĘDOWY WOJEWÓDZTWA ŁÓDZKIEGO

Uszkodzenia Pojazdów Szynowych Wywołane Usterkami Toru Kolejowego

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1) z dnia 21 lutego 2011 r.

DZIENNIK URZĘDOWY WOJEWÓDZTWA ŁÓDZKIEGO

UCHWAŁA NR XIII / 97 / 2007 RADY MIEJSKIEJ w PLESZEWIE z dnia 29 listopada 2007 r.

Temat ćwiczenia. Pomiary hałasu komunikacyjnego

DZIENNIK URZĘDOWY WOJEWÓDZTWA ŁÓDZKIEGO

Wysokość stawek podatku od środków transportowych na lata :

Projekt UCHWAŁA NR... RADY MIEJSKIEJ WAŁBRZYCHA. z dnia r. w sprawie określenia wysokości stawek podatku od środków transportowych

UCHWAŁA NR XI/70/15 RADY GMINY PAWŁOWICZKI. z dnia 17 listopada 2015 r. w sprawie określenia wysokości stawek podatku od środków transportowych

Wytyczne projektowe - konstrukcje nawierzchni

Efektywność zastosowania siatek stalowych w naprawach nawierzchni asfaltowych. Dr inż. Piotr Zieliński Politechnika Krakowska

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Podsumowanie wyników GPR 2015 na zamiejskiej sieci dróg wojewódzkich

Do członków Komitetu TRAN Parlamentu Europejskiego! Bruksela, 27 stycznia Szanowny Członku Komitetu TRAN,

Stawki podatku od środków transportowych na terenie Miasta Limanowa w zł

U C H W A Ł A Nr 377/05

Etap II. Analiza wybranych właściwości mieszanki betonowej i betonu 1/15

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA

METODYKA POSTĘPOWANIA W ZAKRESIE WYZNACZANIA KLASY MLC DLA NOWOBUDOWANYCH I PRZEBUDOWYWANYCH OBIEKTÓW MOSTOWYCH NA DROGACH PUBLICZNYCH

Bezpieczeństwo ruchu drogowego w Polsce ze szczególnym uwzględnieniem pojazdów ciężkich

DZIENNIK URZĘDOWY WOJEWÓDZTWA ŁÓDZKIEGO

Synteza wyników GPR 2010

Wpływ zmienności natężeń ruchu pojazdów ciężkich oraz temperatur na trwałość zmęczeniową konstrukcji nawierzchni drogowej

UCHWAŁA Nr XII/62/2015 Rady Miejskiej w Pogorzeli z dnia 28 października 2015r.

Lublin, dnia 1 grudnia 2015 r. Poz UCHWAŁA NR XII/62/2015 RADY GMINY WILKOŁAZ. z dnia 20 listopada 2015 r.

UCHWAŁA NR 49/XXI/2012 RADY GMINY ŻABIA WOLA z dnia 30 października 2012 r. w sprawie określenia wysokości stawek podatku od środków transportowych

Lublin, dnia 12 grudnia 2016 r. Poz UCHWAŁA NR XXXII/152/2016 RADY GMINY STANIN. z dnia 7 grudnia 2016 r.

Uchwała Nr XXXVII/258//2009 Rady Gminy Siedlce z dnia 26 listopada 2009 roku

UCHWAŁA NR XXXIV/203/17 RADY GMINY KOWIESY. z dnia 29 listopada 2017 r. w sprawie określenia stawek podatku od środków transportowych

Projektowanie konstrukcji nawierzchni wg Katalogu Typowych Konstrukcji Podatnych i Półsztywnych

Warszawa, dnia 6 grudnia 2017 r. Poz UCHWAŁA NR XXII/123/2017 RADY GMINY PACYNA. z dnia 30 listopada 2017 r.

UCHWAŁA Nr XXIV/144/2012 Rady Gminy Strzegowo. z dnia 28 listopada 2012 roku. w sprawie określenia wysokości stawek podatku od środków transportowych.

I R D R O. Stanisław Szymczuk; ul. Kwiska 5/7; Wrocław; tel. kom

PROJEKTOWANIE INDYWIDUALNE KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI A DOLNE WARSTWY KONSTRUKCJI

Transkrypt:

mgr inŝ. Tomasz Mechowski prof. dr hab. inŝ. Dariusz Sybilski inŝ. Przemysław Harasim Instytut Badawczy Dróg i Mostów Ocena wpływu obciąŝenia dróg pojazdami cięŝkimi na trwałość nawierzchni Evaluation of the heavy load traffic influence on the durability pavement Streszczenie: Ruch pojazdów cięŝarowych stanowi główną przyczynę uszkodzeń nawierzchni drogowych. W Instytucie Badawczym Dróg i Mostów w ostatnich latach wykonano kilka prac badawczych, których celem była ocena wpływu obciąŝenia drogi pojazdami cięŝkimi na trwałość nawierzchni. Analizie poddano róŝne konfiguracje i wielkości nacisków przekazywanych przez pojazdy na drogę. Uwzględniono cechy konstrukcyjne pojazdów mające wpływ na wielkość i sposób obciąŝenia nawierzchni takie jak: zawieszenie pneumatyczne lub sztywne, koło bliźniacze i pojedyncze. Wyniki analiz oraz zebrane dane rzeczywiste ze stacji waŝenia pojazdów pozwoliły równieŝ na oszacowanie wartości nowych współczynników przeliczeniowych grup pojazdów, uwzględniających aktualną strukturę ruchu drogowego. Abstract: Heavy load traffic is the main cause of the pavement deterioration. During last years the Road and Bridge Research Institute has made some research, which aim was evaluation of the heavy load traffic influence on the pavement durability. Different configurations and pressures transferred by vehicles on the road have been analyzed. The vehicle construction features which influence the values and the way of pavement construction loading such as air and steel suspension or single and double wheel have been taken into consideration. The analysis results and the data collected in the vehicle weight control station allowed to estimate the new load factor values, reflecting the current traffic structure.

1. Wprowadzenie Nawierzchnia drogowa, tak jak kaŝdy produkt, ulega zuŝyciu, zniszczeniu podczas eksploatacji. Dwa czynniki wpływają na niszczenie nawierzchni: ruch pojazdów i klimat. Jednak przejazdy pojazdów stanowią główną przyczynę zniszczenia nawierzchni. Im większa masa (cięŝar) pojazdu, tym większe oddziaływanie niszczące na nawierzchnię. Liczy się zatem nie tylko natęŝenie (liczba pojazdów w jednostce czasu), lecz takŝe, a niekiedy przede wszystkim, ich cięŝar wyraŝany obciąŝeniem osi. W wielu krajach, takŝe i w Polsce, część pojazdów cięŝarowych jest przeciąŝona, co powoduje dodatkowo ponadnormatywne, zwiększone oddziaływanie na nawierzchnię. Jeśli stan nawierzchni sieci drogowej jest dobry, to zwiększenie zniszczeń wskutek przeciąŝenia pojazdów jest mniejsze niŝ wtedy, gdy nawierzchnia jest w złym stanie technicznym i nierówna. W tym wypadku dochodzi bowiem zwiększenie agresywności obciąŝenia pojazdem wskutek efektu oddziaływania dynamicznego. Wziąwszy pod uwagę stan dróg w naszym kraju trzeba wyraźnie stwierdzić, Ŝe pojazdy o ponadnormatywnym obciąŝeniu przynoszą znacznie większe szkody niŝ w krajach Europy Zachodniej. Efektem jest dalsze pogarszanie stanu nawierzchni. W wymiarowaniu konstrukcji nowych i uŝytkowanych nawierzchni stosuje się współczynniki przeliczeniowe grup pojazdów na osie obliczeniowe 100 kn. Wartości tych współczynników opracowane zostały dla potrzeb Katalogu Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych z 1997 roku [1], na podstawie GPR 1995.Od tego czasu zmieniła się zarówno wielkość jak i struktura ruchu, a w szczególności nastąpił znaczny wzrost obciąŝenia nawierzchni pojazdami cięŝarowymi z przyczepami. W niniejszym referacie przedstawiono metodykę jaką zastosowano w celu oszacowania nowych, uaktualnionych wartości współczynników przeliczeniowych oraz wyniki analiz. 2. Metoda obliczenia współczynników przeliczeniowych Analizy obliczeniowe współczynników przeliczeniowych wykonano według następującego algorytmu: zebranie danych rzeczywistych z waŝeń pojazdów, uwzględnienie wpływu dynamiki obciąŝeń na rzeczywiste naciski wywierane przez koła pojazdów na nawierzchnię drogową, uwzględnienie specyfiki oddziaływania na konstrukcję drogową koła pojedynczego i koła bliźniaczego, obliczenie współczynników agresywności pojazdów zwaŝonych, ustalenie struktury ruchu pojazdów cięŝkich na podstawie pomiarów na odcinkach drogowych, obliczenie średnich agresywności sylwetek pojazdów cięŝkich, obliczenie współczynników przeliczeniowych. 3. Zebranie danych rzeczywistych z waŝeń pojazdów Dane o strukturze rodzajowej ruchu, a w szczególności pojazdów cięŝkich, dostępne z pomiarów GPR (Generalnego Pomiaru Ruchu) dotyczą tylko liczby i typu pojazdu.

Natomiast do wyznaczenia współczynników przeliczeniowych sylwetek pojazdów na osie obliczeniowe 100 kn potrzebne są dodatkowo informacje o naciskach wywoływanych przez pojazd na nawierzchnię, za pośrednictwem poszczególnych osi zawieszenia. Dane tego typu moŝna uzyskać m.in. ze stacji waŝenia pojazdów w ruchu, w których rejestrowane są jednocześnie: sylwetka pojazdu, liczba osi rejestrowanego samochodu, naciski poszczególnych osi pojazdu, masę całkowitą. W Polsce istnieje sześć stacji tego typu. Pod koniec roku 2003 stacje te, będące dotąd własnością GDDKiA zostały przekazane wojewodom, którzy z kolei włączyli je w stan wag posiadanych przez Inspekcję Transportu Drogowego. Stacje słuŝą głównie do kontroli pojazdów o nienormatywnych naciskach osi lub przekroczonych dopuszczalnych masach całkowitych. Kontrola odbywa się według następującego schematu (Rysunek 1): waga selekcyjna, umiejscowiona przed stanowiskiem kontrolnym (ok. 1 km), rejestruje poszczególne naciski osi składowych pojazdów cięŝkich, kamera, umieszczona w pobliŝu wagi selekcyjnej rejestruje obraz przejeŝdŝających przez wagę samochodów, informacje z wagi i kamery przekazywane są do monitora kontrolnego, osoba kontrolująca, na podstawie obserwacji obrazu na monitorze przekazuje informacje do osoby uprawnionej do zatrzymywania pojazdów o ewentualnych przekroczeniach przepisów przez pojazdy przejeŝdŝające przez wagę selekcyjną, pojazdy zatrzymane kieruje się na wagę stacjonarną, gdzie kontroluje się naciski osi i cięŝar łączny samochodu z ładunkiem. stanowisko kontrolno-pomiarowe monitor kontrolny (obraz z wagi selekcyjnej) waga selekcyjna kamera Rysunek 1 Schemat stanowiska pomiarowego do dynamicznego waŝenia pojazdów Na stacjach kontroli pojazdów wyposaŝonych w wagi selekcyjne i stacjonarne istnieje moŝliwość archiwizacji danych z waŝenia pojazdów w pamięci komputera (podłączonego do wagi). Dane z wag selekcyjnych opracowywane są tylko w sposób statystyczny i dla określonych okresów czasu. Natomiast wartości obciąŝeń z wagi stacjonarnej moŝna

wykorzystać do oszacowania współczynników przeliczeniowych. W analizach wykorzystano wyniki waŝeń ze stacja kontroli pojazdów w Załuskach. Na stacji tej bardzo często dochodziło do uszkodzeń podzespołów związanych z wagą selekcyjną. Dlatego teŝ sporadycznie była ona wykorzystywana do wyłapywania z potoku ruchu samochodów przeciąŝonych. Ze stacji tej korzystają równieŝ policjanci drogowi szkolący się w pobliskim Legionowie. Często więc nie inspektorzy lecz policjanci dokonują zatrzymania pojazdów, głównie w celach kontroli dokumentów przewozowych, czasu pracy kierowcy i stanu samochodu. Przy okazji, w celach szkoleniowych przeprowadza się równieŝ waŝenie pojazdu na wadze stacjonarnej. W wyniku analizy wartości nacisków osi skontrolowanych pojazdów podzielono dane na dwie grupy: dla pojazdów przeciąŝonych i dla pojazdów wykonujących transport zgodnie z przepisami o ruchu drogowym. Na stacji w Załuskach zwaŝonych zostało ok. 600 pojazdów, z czego 146 było przeciąŝonych. Dzięki takiemu podziałowi moŝna było w dalszej części analiz obliczyć średnie wartości agresywności róŝnych sylwetek pojazdów, a następnie, przy uwzględnieniu struktury ruchu i przyjętego procentowego udziału samochodów nienormatywnych w potoku ruchu, określić współczynniki przeliczeniowe. 4. Uwzględnienie wpływu dynamiki obciąŝeń na rzeczywiste naciski wywierane przez koła pojazdów na nawierzchnię drogową Wpływ dynamicznego obciąŝenia nawierzchni przez ruch pojazdów cięŝkich był juŝ niejednokrotnie analizowany przez róŝne ośrodki badawcze. W 1995 roku grupa ekspertów OECD prowadziła duŝy program DIVINE [2]. RównieŜ w Polsce wykonywano na ten temat opracowania badawcze, m.in. w roku 1996 [3, 4]. Wyniki tych prac są ze sobą zbieŝne i wykazują, Ŝe: zwiększenie o 10% wartości nacisku koła (w konstrukcji z pakietem warstw asfaltowych grubości ok. 16cm) powoduje wzrost wartości odkształcenia rozciągającego na spodzie warstw asfaltowych, w zaleŝności od konstrukcji nawierzchni, o ok. 7 12 %, podczas ruchu pojazdów z niewielką prędkością, naciski kół na jezdnię znacząco nie zaleŝą od typu i parametrów zawieszenia osi, lecz jedynie od masy pojazdu; pojazd o zwiększonej masie działa bardzie niszcząco na nawierzchnię, wraz ze zwiększeniem prędkości jazdy i nierówności nawierzchni wzrasta dynamiczne oddziaływanie kół pojazdów na drogę, zawieszenie pneumatyczne łagodzi dynamiczne oddziaływanie pojazdu na nawierzchnię drogi, objawia się to szybszym tłumieniem drgań, a w konsekwencji ma korzystny wpływ na trwałość nawierzchni, charakterystyka tłumienia w resorach pneumatycznych w okresie eksploatacji pojazdu jest praktycznie niezmienna w czasie, w przeciwieństwie do resorów piórowych, w których korozja moŝe ją znacznie pogorszyć, nierówności nawierzchni drogi mogą spowodować nierównomierne rozłoŝenie nacisków pojazdu z zawieszeniem klasycznym na poszczególne koła osi do 20%, a z zawieszeniem pneumatycznym do 5%, na równych drogach, wzrost obciąŝeń w punktach koncentracji nacisków dynamicznych wynosi ok. 10%; na drogach nierównych efekt ten jest co najmniej dwukrotnie większy,

koncentracja obciąŝeń dynamicznych wywołanych osią z zawieszeniem pneumatycznym jest o połowę mniejsza niŝ z zawieszeniem klasycznym, piórowym. W badaniach OECD określono współczynniki zwiększające oddziaływanie ruchome dynamiczne w stosunku do obciąŝenia statycznego, z uwzględnieniem typu zawieszenia, równości drogi oraz prędkości ruchu. Przedstawiają się one następująco: dla nawierzchni równych: dla pojazdów z zawieszeniem pneumatycznym 1,1 1,15, dla pojazdów z zawieszeniem klasycznym 1,3, dla nawierzchni nierównych: dla pojazdów z zawieszeniem pneumatycznym 1,2, dla pojazdów z zawieszeniem klasycznym 1,4 1,5. Naciski zarejestrowane na wagach stacjonarnych są wartościami obciąŝenia statycznego, poniewaŝ pomiar odbywa się przy powolnym przejeździe przez czujniki. Na drodze, naleŝy jednak uwzględnić równieŝ dynamiczne oddziaływanie kół pojazdów będących w ruchu. Jak opisano powyŝej jego wielkość zaleŝy od równości nawierzchni i rodzaju zawieszenia pojazdu. PoniewaŜ współczynniki przeliczeniowe wykorzystywane będą do projektowania nowych dróg i wzmacniania nawierzchni eksploatowanych, moŝna przyjąć, Ŝe pojazdy (po wybudowaniu lub remoncie drogi) poruszały się będą po nawierzchni równej. MoŜna więc przyjąć następujące współczynniki zwiększające oddziaływanie ruchome dynamiczne w stosunku do obciąŝenia statycznego: 1,1 dla zawieszenia pneumatycznego, 1,3 dla zawieszenia klasycznego. Przyjmując z kolei stopniowe unowocześnianie taboru samochodów cięŝarowych w Polsce załoŝono, Ŝe pojazdów z zawieszeniem klasycznym będzie podobna liczba jak samochodów z zawieszeniem pneumatycznym. Wówczas współczynnik oddziaływania dynamicznego f d wyniesie: f d = (1,1 + 1,3)/2 = 1,2 Naciski uzyskane z waŝenia pojazdów, przemnoŝono więc przez współczynnik oddziaływania dynamicznego f d = 1,2. 5. Uwzględnienie specyfiki oddziaływania na konstrukcję drogową koła pojedynczego i koła bliźniaczego Badania programu DIVINE oraz wyniki analiz obliczeniowych wykonane m.in. w [5] wykazują, Ŝe zastosowanie kół bliźniaczych powoduje rozproszenie obciąŝenia przekazywanego na nawierzchnię. Stosowanie natomiast opon wąskich (tzw. super single) potęguje odkształcenia w konstrukcji, co w konsekwencji ma niekorzystny wpływ na trwałość nawierzchni. Postanowiono uwzględnić występowanie w niektórych sylwetkach pojazdów kół bliźniaczych, przez zastosowanie wyznaczonego w dalszej części przelicznika f b. Udziału opon typu super single i ich wpływu na wielkość współczynników przeliczeniowych nie brano pod uwagę ze względu na trudności związane z ich identyfikacją w poruszających się pojazdach. Analizie obliczeniowej poddano róŝnego typu konstrukcje nawierzchni drogowych, przeznaczonych głównie dla dróg o dopuszczalnym nacisku osi 100 kn. Obliczano

napręŝenia i odkształcenia w konstrukcji wykorzystując program komputerowy ELSYM5M. Na podstawie przeprowadzonej analizy, w dalszych obliczeniach, w przypadku oceny agresywności oddziaływania osi z kołami bliźniaczymi stosowano współczynnik f b = 0,74. 6. Obliczenie współczynników agresywności pojazdów zwaŝonych Nawierzchnia drogowa niszczona jest głównie przez ruch pojazdów cięŝarowych. Naciski kół pojazdów inicjują powstawanie w konstrukcji napręŝeń i odkształceń, które pojawiając się cyklicznie powodują zmęczenie materiału i w konsekwencji strukturalne zniszczenie nawierzchni. Wpływ zwiększenia obciąŝenia na zniszczenie zmęczeniowe materiału nawierzchni wyraŝa się wzorem: N i / N j = ( Pj / Pi ) w którym: Ni, Nj - trwałość zmęczeniowa, liczba obciąŝeń do zniszczenia, Pi, Pj - obciąŝenie osi, γ - wykładnik potęgi, wyraŝający równowaŝność obciąŝenia osi. W teście AASHO [6] współczynnik równowaŝności obciąŝeń wyznaczono 4. Do niedawna wartość ta była powszechnie stosowana, bez względu na materiał i konstrukcję nawierzchni. Późniejsze, liczne badania wykazały, Ŝe wzrost obciąŝenia ma róŝny wpływ na róŝne materiały. W wypadku nawierzchni półsztywnych, ze względu na zmęczenie podbudowy związanej cementem, spotyka się podawane w literaturze wartości nawet od 11 do 33. Francuski poradnik wymiarowania konstrukcji nawierzchni [7] podaje współczynnik agresywności obciąŝenia A w zaleŝności od typu konstrukcji nawierzchni i układu obciąŝenia obliczany według wzoru: A = K(P/P0)α (2) ze współczynnikami K i α przyjmowanymi według Tablicy 1. Bazując na danych z waŝeń pojazdów oraz uwzględniając zwiększenie nacisków osi związanego z dynamiką ruchu obliczono współczynniki agresywności dla wszystkich zarejestrowanych samochodów cięŝarowych. W analizach posługiwano się metodą proponowaną przez francuski poradnik wymiarowania konstrukcji nawierzchni, w którym współczynniki K i α przyjęto jak dla nawierzchni podatnych. γ (1) Tablica 1 Współczynniki K i α uwzględniające typ konstrukcji nawierzchni i układ obciąŝenia do obliczenia współczynnika agresywności obciąŝenia ruchem Rodzaj nawierzchni α oś pojedyncza K oś podwójna oś potrójna Nawierzchnia asfaltowa, podatna 5 1 0,75 1,1 Nawierzchnia półsztywna 12 1 12 113 Nawierzchnia sztywna, betonowa: płyty dyblowane ciągle zbrojona 12 12 1 1 12? 113?

7. Ustalenie struktury ruchu pojazdów cięŝkich na podstawie pomiarów na odcinkach drogowych Do wymiarowania konstrukcji nawierzchni, zarówno nowych jak i wzmacnianych, wykorzystuje się dane o ruchu pochodzące zazwyczaj z Generalnego Pomiaru Ruchu (GPR). Pomiary tego typu wykonuje się w Polsce co 5 lat. W pracy bazowano na GPR 2000 [8], w którym rejestrowanych było siedem kategorii pojazdów samochodowych (motocykle, samochody osobowe, samochody dostawcze, samochody cięŝarowe bez przyczep i z przyczepami, ciągniki rolnicze i autobusy) oraz rowery i pojazdy zaprzęgowe. Dane z waŝeń pojazdów pozwalają na ustalenie współczynników agresywności róŝnych sylwetek pojazdów cięŝkich. Jednak aby wyznaczyć wiarygodne wartości współczynników przeliczeniowych grup pojazdów potrzebne są równieŝ dane o liczebności róŝnych sylwetek pojazdów w ruchu drogowym (strukturze ruchu). Bazując na wynikach GPR 2000 ustalono procentowy udział samochodów cięŝarowych z przyczepami i bez przyczep oraz autobusów w potoku pojazdów cięŝkich, na wszystkich odcinkach spisowych dróg krajowych. Na tej podstawie wytypowano 12 reprezentatywnych odcinków drogowych charakteryzujących róŝne procentowe udziały grup pojazdów cięŝkich. Na odcinkach tych przeprowadzono pomiar liczebności pojazdów cięŝkich, w obu kierunkach ruchu łącznie, w podziale na występujące na polskich drogach sylwetki samochodów cięŝarowych. Dodatkowo zapisywano, które osie pojazdów mają koła pojedyncze, a które bliźniacze. 8. Obliczenie średnich agresywności sylwetek pojazdów cięŝkich KaŜdej zidentyfikowanej na wadze sylwetce pojazdu przypisany został współczynnik agresywności, obliczony na podstawie danych o naciskach osi. Następnie, wykorzystując obliczony wcześniej współczynnik oddziaływania koła bliźniaczego fb obliczono wartości współczynników agresywności sylwetek pojazdów, w zaleŝności od konfiguracji osi z kołami pojedynczymi i bliźniaczymi. Analizy prowadzono zarówno na danych dla pojazdów przeciąŝonych jak i wykonujących transport zgodnie z przepisami. PoniewaŜ w pomiarach rzeczywistych na drogach moŝemy spodziewać się pojazdów przeciąŝonych, naleŝy uwzględnić ten fakt w obliczeniach średnich współczynników agresywności. W analizach przyjęto trzy poziomy liczby pojazdów przeciąŝonych: 10%, 15% i 20%. 9. Obliczenie współczynników przeliczeniowych Współczynniki przeliczeniowe wyznaczono jako średnie waŝone współczynników agresywności sylwetek samochodów cięŝarowych. Wagą była liczba danych sylwetek w grupie pojazdów. PoniewaŜ w danych, z których korzystano w analizie nie było wyników waŝeń autobusów, obliczenia współczynników dla tej grupy pojazdów wykonano w inny sposób niŝ dla samochodów cięŝarowych. Procedura obliczeń uwzględniała: rodzaj i liczbę zarejestrowanych w czasie badań na odcinkach drogowych autobusów, wagę autobusu oraz stopień wypełnienia pojazdu pasaŝerami i bagaŝem. Obliczony współczynnik przeliczeniowy wyniósł r3 = 0,778. Obliczone współczynniki przeliczeniowe zestawiono w Tablicy 2. W wartościach współczynników uwzględnione zostało przeciąŝenie pojazdów oraz podział na drogi o dopuszczalnym obciąŝeniu 10t i 11,5t. W Tablicy 3 podano współczynniki przeliczeniowe

obliczone dla przypadku, gdy z grupy pojazdów cięŝarowych z przyczepami wyodrębnione zostaną ciągniki siodłowe z trzyosiową naczepą. Tablica 2 Współczynniki przeliczeniowe na osie obliczeniowe 100 kn, wariant I Współczynniki przeliczeniowe Wartości współczynników przeliczeniowych, w zaleŝności od udziału pojazdów przeciąŝonych 10% 15% 20% PL UE PL UE PL UE r1 0,453 0,550 0,540 0,655 0,626 0,760 r2 1,379 1,815 1,532 2,014 1,685 2,213 r3 0,778 0,778 0,778 0,778 0,778 0,778 Tablica 3 Współczynniki przeliczeniowe na osie obliczeniowe 100 kn, wariant II Współczynniki przeliczeniowe Wartości współczynników przeliczeniowych, w zaleŝności od udziału pojazdów przeciąŝonych 10% 15% 20% PL UE PL UE PL UE r1 0,453 0,550 0,540 0,655 0,626 0,760 r2 1,493 2,001 1,648 2,209 1,803 2,416 r3 0,901 1,038 1,046 1,203 1,191 1,368 r4 0,778 0,778 0,778 0,778 0,778 0,778 Oznaczenia: PL drogi o dopuszczalnym nacisku osi 10t, UE drogi dostosowane do obciąŝeń według wymagań Dyrektywy 96/53/EC (11,5t). 10. Wnioski Wyniki przeprowadzonych analiz pozwoliły na sformułowanie następujących wniosków: obliczone wartości współczynników przeliczeniowych są wyŝsze od podanych w Katalogu [1]; szczególnie widać to w przypadku samochodów cięŝarowych bez przyczep (wzrost 4-krotny); dla pozostałych dwóch grup pojazdów wzrost jest znacznie mniejszy 10 30%; uzasadnione jest wyodrębnienie z grupy pojazdów cięŝarowych z przyczepami ciągników siodłowych z naczepą trzyosiową; pojazdy te stanowią ponad 80% całej grupy samochodów cięŝarowych z przyczepami, wartości współczynników przeliczeniowych równieŝ znacznie od siebie odbiegają o 66 93% wyŝsze są współczynniki dla ciągników siodłowych z naczepą trzyosiową, na podstawie wykonanych w pracy obliczeń wskaźników agresywności moŝna stwierdzić, Ŝe dla dróg które mają być dostosowane do wymagań Dyrektywy 96/53/EC naleŝy przyjąć wyŝsze wartości współczynników przeliczeniowych, naleŝy w większym stopniu wykorzystywać dane pochodzące z bezpośrednich pomiarów na wagach selekcyjnych; w tym celu konieczne jest zainstalowanie

kolejnych wag na drogach i wdroŝenie systemu przesyłania danych do jednej, centralnej bazy, z której mogłyby korzystać osoby analizujące te dane w pracach badawczych, statystycznych i sprawozdawczych. Obecnie w IBDiM prowadzona jest praca badawcza, której celem jest weryfikacja wartości współczynników przeliczeniowych, bazująca na Generalnym Pomiarze Ruchu z 2005 roku. Wykorzystana zostanie znacznie większa liczba wyników waŝeń pojazdów, zarówno z wag stacjonarnych jak i z wag przewoźnych. Bibliografia 1. Katalog Typowych Konstrukcji Nawierzchni Podatnych i Półsztywnych, IBDiM 1997 2. Dynamic interaction of heavy vehicles with roads and bridges. OECD DIVINE Programme. 1995 3. Analiza dynamicznych obciąŝeń drogi przez pojazdy z zawieszeniem mechanicznym i zawieszeniem pneumatycznym. Symulacja komputerowa. Politechnika Warszawska dla IBDiM. 1996 4. Podsumowanie i wnioski dotyczące konsekwencji zwiększenia obciąŝenia tylnej osi pojazdu kołowego z 100 kn na 115 kn przy jednoczesnej zmianie zawieszenia osi z tradycyjnego na resorach wielopiórowych na pneumatyczne. IBDiM. 1996 5. Council Directive of 19 December 1984 (85/3/EEC) on weights, dimensions and certain other technical characteristics of certain road vehicles 6. Analiza wpływu obciąŝenia dróg przez pojazdy cięŝkie na trwałość nawierzchni z uwzględnieniem stanu dróg w Polsce. IBDiM na zlecenie Ministerstwa Infrastruktury. Warszawa 2004 7. Highway Research Board. The AASHO Road Test. Pavement design research. Special report 61-E. Washington D.C., 1962 8. Conception et dimensionnement des structures de chaussées. Guide technique. LCPC, SETRA, 1994 9. Ruch drogowy 2000, Transprojekt-Warszawa 2001