nawierzchnie.docx

Politechnika Krakowska

Wydział Inżynierii Lądowej

Rok: drugi

Projekt z przedmiotu

NAWIERZCHNIE DROGOWE

Agata Bac

Radosław Burcek

WIL Budownictwo gr.10

I.                   Dane projektowe:

-   droga jednojezdniowa, dwa pasy ruchu, z nieutwardzonym poboczem

-   średni dobowy ruch pojazdów w przekroju drogi w dziesiątym roku po oddaniu drogi do eksploatacji wynosi:

·      pojazdy lekkie: 2450 P/24h

·      samochody ciężarowe bez przyczep: 90 P/24h

·      samochody ciężarowe z przyczepami:  110 P/24h  (założono 17% udział pojazdów o obciążeniu osi 115 kN)

·      autobusy:  40 P/24h

-   wykop 1,3 m
brak poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej, wysięki wodne na głebokościach: 2,5m, 3m, 3,5m

-   rodzaj gruntu podłoża:  glina piaszczysta zwięzłao wskażniku nośności CBR = 4%

-   głębokość przemarzania gruntu wg PN-81/B-03020 dla Głuchołazów:  1,0 m

II.                Ustalenie obciążenia ruchem drogi i wyznaczenie jej kategorii ruchu:

L = ( N1∙ r1+ N2∙ r2+ N3∙ r3 )∙ f1 [osi./pas./dobę]

Gdzie:

N1, N2, N3 - przyjęte według danych projektowych.

r1=0,109-współczynnik przeliczeniowy dla samochodów ciężarów bez przyczep na osie obliczeniowe 100 kN.

r2=1,950-współczynnik przeliczeniowy dla samochodów ciężarowych z przyczepami na osie obliczeniowe 100 kN, gdy udział pojazdów o obciążeniu osi 115 kN w grupie pojazdów ciężkich wynosi do 8 - 20% (w naszym przypadku 17%).

r3=0,594-współczynnik przeliczeniowy dla autobusów na osie obliczeniowe 100 kN

f1=0,50-współczynnik obciążenia obliczeniowego pasa ruchu odczytany z katalogu, z tablicy

-   Przeliczenie pojazdów ciężkich na osie obliczeniowe 100 kN na pas obliczeniowy na dobę, z założeniem 17% udziału pojazdów o obciążeniu osi 115 kN wśród pojazdów ciężarowych z przyczepami:

·      pojazdy ciężarowe bez przyczep:               90∙0,109=9,81

·      pojazdy ciężarowe z przyczepami:              110∙1,950=214,5

·      autobusy:                                                       40∙0,594=23,76

suma osi obliczeniowych 100 kN na pas obliczeniowy na dobę:

L=9,81+214,5+23,76∙0,5=124,035 osi obl.100kNpasobl.∕dobę

Wyznaczona ze wzoru liczba osi obliczeniowych 100 kN na pas obliczeniowy na dobę odpowiada kategorii ruchu:  KR3 wg tablicy 1 KTKNPP

-   Obliczenie trwałości zmęczeniowej:

L∙20 lat∙365 dni=124,035∙20∙365=905455,5 osi obl.100kNpasobl./20 lat

Wartość ta mieści się w przedziale trwałości zmęczeniowej dla kategorii ruchu KR3

III.             Ustalenie warunków gruntowo-wodnych:

Na podstawie :

·         głębokości wykopu – 1,3m,

·         rodzaju gruntu – glina piaszczysta zwięzła (wysadzinowy),

·         rodzaju pobocza - nieutwardzone,

Przyjęto warunki wodne podłoża gruntowego konstrukcji nawierzchni jako złe.

Na podstawie:

·         Warunków wodnych (złe) i rodzaju gruntu (glina piaszczysta zwięzła)-grupa nośności podłoża wynosi – G4

·         Wskaźnika nośności podłoża (4%)- grupa nośności podłoża wynosi - G3 wg tablicy 7 KTKNPP

Przyjmujemy gorszy wariant,  czyli grupę  nośności podłoża G4.

IV.             Wybór metody wzmocnienia podłoża

Ponieważ podłoże nawierzchni zaszeregowano o grupy nośności G4, należy je doprowadzić do grupy nośności G1, tak aby stało się nie wrażliwe na działanie wody i mrozu.

Zdecydowano wymienić grunt podłoża G4 na warstwę z materiału niewysadzinowego, w postaci pospółki o wskaźniku CBR = 20%. Grubość wymienianej warstwy powinna wynosić 75 cm. Ponieważ zastosowano wzmocnienie podłoża geosyntetykiem (GeokompozytTenCatePolyfelt Rock PEC - igłowana polipropylenowa geowłóknina z włókien ciągłych + włókna poliestrowe o wysokiej wytrzymałości) o wytrzymałości na rozciąganie 58kN/m, to grubość wymienianej warstwy została  zmniejszona do 54 cm. Przyjęto więc wymienienie 55 cm gruntu.
 

V.                Wymagana grubość konstrukcji nawierzchni ze względu na mrozoodporność

-   W zależności od:

·      kategorii ruchu:  KR3

·      grupy nośności podłoża:  G4

współczynnik przez jaki przemnażamy głębokość przemarzania gruntu wynosi hz=0,70

-   Głębokość przemarzania gruntu:  1,0 m

-   Wymagana grubość konstrukcji nawierzchni i ulepszonego podłoża ze względu na mrozoodporność wynosi:

1,0∙0,70=0,70 m

VI.             Zapewnienie warunków odwodnienia konstrukcji

Ze względu, iż grunt pod konstrukcja nawierzchni jest gruntem nieprzepuszczalnym, należy zastosować warstwę odsączającą. Rolę tej warstwy spełnia wymieniona warstwa podłoża o grubości 55 cm (pospółka).

VII.          Przyjęcie typowej konstrukcji nawierzchni dla kategorii ruchu KR3 zgodnie z KTKNPP

Dla wyznaczonej kategorii ruchu KR3 wybrano konstrukcję, która po uwzględnieniu założonych warunków technologicznych i materiałowych oraz warunków gruntowo-wodnych przedstawia się nastepująco:

Sprawdzenie warunku mrozoodporności:

Łączna rzeczywista grubość warstw zaprojektowanej konstrukcji wraz z ulepszonym podłożem wynosi: 5+6+7+40+15=73 cm i jest większa niż wymagana grubość dla gruntu G3 i głębokości przemarzania 1,0 m:  0,70 ∙ 1,0 = 0,70 m. Warunek mrozoodporności konstrukcji jest zatem spełniony.

Wykonanie warstw podłoża ulepszonego oraz warstwy odsączającej:

Na warstwę geosyntetyku wysypujemy 15 cm pospółki, którą zagęszczamy walcem statycznym gładkim. Liczba przejść walca wynosi od 4 do 8 razy. Czynności te powtarzamy aż do uzyskania założonej grubości wymienianej warstwy podłoża.

VIII.       Wyznaczenie kategorii ruchu dla zatoki autobusowej i wybór typowej konstrukcji nawierzchni

L=N3∙r3∙f1

L=40∙0,594∙0,5=11,88 osi obl.100kNpasobl.∕dobę

Wg tablicy 1 KTKNPP odpowiada to kategorii ruchu KR1, lecz do dalszego projektowania przyjmujemy kategorię ruchu KR2 (dla zatoki autobusowej przyjmujemy o stopień wyższą).

Przyjęta konstrukcja nawierzchni (wg Dz. U. Nr 43, poz. 430 - załącznik nr 5, pkt. 5.4.1)

Ponieważ warstwa ścieralna wykonana będzie z betonu cementowego należy wykonać w niej szczeliny skurczowe wg PN-75 S-96015, które zapobiegają destrukcji nawierzchni podczas skurczu betonu.
Poprzeczne szczeliny skurczowe można wykonać wstawiając  w masę betonową wkładkę falistą twardą azbestowo-cementową lub z blachy falistej o wysokości mniejszej niż 4-5 cm od grubości płyty nawierzchni. Nad wkładką należy wykonać rowek o szerokości 0,3-0,4 cm i głębokości 2-3 cm. Szczeliny skurczowe pozorne należy wykonać przez nacięcie rowka o szerokości 0,3-0,4 cm na głębokość 5 cm. Odstępy pomiędzy poprzecznymi szczelinami skurczowymi nie powinny być większe niż 6 cm. Nacinanie szczelin należy wykonać w ciągu 12-24 godz. po zabetonowaniu płyty.

Sprawdzenie warunku mrozoodporności

Łączna rzeczywista grubość warstw zaprojektowanej konstrukcji wraz z ulepszonym podłożem wynosi:  20 + 15 + 40+15 = 90 cm i jest większa niż wymagana grubość dla gruntu G4 i głębokości przemarzania 1,0 m:  0,70 ∙ 1,0 = 0,70 m. Warunek mrozoodporności konstrukcji jest zatem spełniony.

IX.             Konstrukcja nawierzchni parkingu dla samochodów ciężarowych

Według Dz. U. nr 43, poz. 430 z dnia 14 maja 1999 roku wyznaczono kategoria ruchu nawierzchni jezdni manewrowych KR1. Konstrukcja nawierzchni parkingu dla samochodów o ciężarze całkowitym nie większym niż 2500 kG przedstawia się następująco:
Przyjęta konstrukcja nawierzchni (wg Dz. U. Nr 43, załącznik nr 5, pkt poz. 430 -. 5.6.2)

Sprawdzenie warunku mrozoodporności

Łączna rzeczywista grubość warstw zaprojektowanej konstrukcji wraz z ulepszonym podłożem wynosi:  8 + 3 + 23 + 40 = 74 cm i jest większa niż wymagana grubość dla gruntu G4 i głębokości przemarzania 1,0 m:  0,70 ∙ 1,0 = 0,70 m. Warunek mrozoodporności konstrukcji jest zatem spełniony.



 

Konstrukcja nawierzchni parkingu dla samochodów osobowych

Zgodnie z pkt. 3.1 KTKNPP przy projektowaniu nawierzchni parkingu dla samochodów osobowych pomija się kategorie pojazdów: motocykle, sam. osobowe, sam. dostawcze oraz ciągniki rolnicze.Przyjęto kategorię ruchu KR1
Przyjęta konstrukcja nawierzchni (wg Dz. U. Nr 43, poz. 430 - załącznik nr 5, pkt. 5.6.1)

Sprawdzenie warunku mrozoodporności dla przyjętej nawierzchni nie jest wymagane

X.                Konstrukcja nawierzchni wjazdu indywidualnego

Zgodnie z pkt. 3.1 KTKNPP przy projektowaniu nawierzchni wjazdu indywidualnego pomija się kategorie pojazdów: motocykle, sam. osobowe, sam. dostawcze oraz ciągniki rolnicze.

Na tej podstawie przyjęto nawierzchnię wjazdu indywidualnego jako nawierzchnię obciążoną kategorią ruchu KR1.

Przyjęta konstrukcja nawierzchni (wg Dz. U. Nr 43, poz. 430 - załącznik nr 5, pkt. 5.6.1)

Sprawdzenie warunku mrozoodporności dla przyjętej nawierzchni nie jest wymagane

XI.             Konstrukcja nawierzchni chodnika

Zgodnie z pkt. 3.1 KTKNPP przy projektowaniu nawierzchni chodnika pomija się kategorie pojazdów: motocykle, sam. osobowe, sam. dostawcze oraz ciągniki rolnicze.

...