PROJEKTIRANJE DIMENZIONIRANJE OJAČITEV ČIH ASFALTNIH ... · Projektiranje – Dimenzioniranje ojačitev obstoječih asfaltnih voziščnih konstrukcij je namenjena določitvi - skupne

REPUBLIKA SLOVENIJAMINISTRSTVO ZA PROMET

TEHNIČNA SPECIFIKACIJAZA JAVNE CESTE

TSC 06.541 : 2003

PROJEKTIRANJEDIMENZIONIRANJE OJAČITEV

OBSTOJEČIH ASFALTNIH VOZIŠČNIH KONSTRUKCIJ

Uporaba: ni obvezna

Pripravil:Tehnični odbor za pripravo tehničnihspecifikacij za javne ceste TO 06.

Soglasje ministra:Soglasje ministra, pristojnega za promet, je biloizdano, dne 31.3. 2003, pod št. 2641-6/2001/26-0403.

Soglasje ministra, pristojnega za graditev, je biloizdano, dne 5.7.2001, pod št. 343-9/98.

Ključne besede:Ojačitev, asfaltna voziščna konstrukcija, ohranitev, prometna obremenitev, doba trajanja, utrditev ceste,nosilnost, podajnost, debelinski indeks.

Objava izdaje:Sporočila - objave, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana, št. 9 / 2003.

Izdajatelj:Tehnično specifikacijo za javne ceste je založila in izdala Direkcija Republike Slovenije za ceste.

TSC 06.541 : 2003

Ministrstvo za promet - Direkcija RS za ceste 2

VSEBINA

1 Predmet tehnične specifikacije........................................................................................................3

2 Referenčna dokumentacija ..............................................................................................................3

3 Pomen izrazov ...................................................................................................................................4

4 Splošno o ojačitvah ..........................................................................................................................5

5 Osnove postopkov za dimenzioniranje ojačitev ............................................................................5

5.1 Značilnosti materialov .....................................................................................................65.2 Podajnost........................................................................................................................95.3 Prometna obremenitev .................................................................................................105.4 Uporabnost vozne površine..........................................................................................105.5 Klimatski in hidrološki pogoji.........................................................................................10

6 Vrste postopkov in dimenzioniranje ojačitev...............................................................................10

6.1 Določitev na osnovi podajnosti .....................................................................................106.1.1 Določitev na osnovi diagrama ......................................................................................116.1.2 Numerična določitev .....................................................................................................116.2 Določitev na osnovi ocene stanja .................................................................................126.2.1 Stanje voziščne konstrukcije ........................................................................................126.2.2 Stanje prometnih obremenitev......................................................................................126.3 Analitični postopek določitve ........................................................................................13

7 Preveritev vpliva zmrzovanja .........................................................................................................13

TSC 06.541 : 2003


1 Predmet tehnične specifikacije

Tehnična specifikacija za ceste TSC 06.541določa dimenzije načrtovanih ojačitevobstoječih voziščnih konstrukcij na vsehprometnih površinah, ki so namenjene prometuz motornimi vozili.

Dimenzije ojačitev obstoječih voziščnihkonstrukcij na premostitvenih objektih in vpredorih je treba določiti z upoštevanjemspecifičnih pogojev.

Tehnična specifikacija za ceste TSC 06.541Projektiranje – Dimenzioniranje ojačitevobstoječih asfaltnih voziščnih konstrukcij jenamenjena določitvi

- skupne debeline ojačitve in- debeline posameznih plasti

za načrtovano ojačitev obstoječe asfaltnevoziščne konstrukcije. Tako določena voziščnakonstrukcija je v odvisnosti od vpliva

- predvidenih prometnih obremenitev v dobitrajanja,

- obstoječe voziščne konstrukcije,- kakovosti uporabljenih materialov ter- hidroloških in klimatskih razmer

potrebna za preprečitev prekomerne utrujenosti(porušitve) strukture materialov v obstoječivoziščni konstrukciji ter ohranitev uporabnostivozne površine na primerni ravni za zagotovitevvarne, udobne in gospodarne vožnje prioptimalni porabi za ohranitev potrebnihsredstev.

Dimenzioniranje ojačitev obstoječih voziščnihkonstrukcij po TSC 06.541 temelji napredpostavki, da so vsi navedeni vplivi naobravnavanem odseku ceste podobni in se nebodo pomembno spremenili od predvidenih. Vtem primeru je zagotovljena načrtovana dobatrajanja in uporabnosti ojačene obstoječevoziščne konstrukcije, pri čemer pa se tapostopno zmanjšuje.

Vsebine te TSC ni mogoče tolmačiti in izvajatina takšen način, ki bi preprečeval ali pogojevalustrezno uporabo gradbenih proizvodov, danihv promet v skladu z zahtevami Zakona ogradbenih proizvodov.

2 Referenčna dokumentacija

Tehnična specifikacija za ceste TSC 06.541 seoslanja na naslednje vire:

- AASHTO Interim Guide for Design ofPavement Structures, AASHTO,Washington, D.C., 1974

- Asphalt Overlays and PavementRehabilitation, MS-17, The AsphaltInstitute, College Park, Maryland, 1977

- Richtlinien für die Standardisierung desOberbaues von Verkehrsflächen – RStO86, FGSV, Köln, 1989

- Evalution of AASHO Interim Guides forDesign of Pavement Structures, NCHRPReport 128, HRB, National Academy ofScience, Washington D.C., 1972

- Fahrbahnverstaerkungen OECD, Bundes-amt für Strassenbau, Bern, 1982

- Haas R., Hudson W.R., PavementManagement Systems, Mc Graw-Hill BookCompany, New York, 1978

- Rational Pavement Management, StudieCentrum Wegebouw, SCW Record 1,Arnhem, 1975

- Road Note 29, A guide to the structuraldesign of pavements for new roads, RoadResearch Laboratory, London, 1970

- RVS 3.54: 1992 Strassenplanung,Bautechnische Details, Oberbau-verstärkung von Asphalt-strassen

- SNV 640 738: 1977 Reparatur undErneuerung von Fahrbahnen, Oberbau-verstärkung in bituminöser Bauweise

- TGL 22 853: 1969 Anlagen des Strassen-verkehrs, Bemessung flexiblerBefestigungen, Kriterium der zulässigenDurchbiegung

- TSC 06.511: 2001 Projektiranje, Prometneobremenitve, Določitev in razvrstitev

- TSC 06.512: 2003 Projektiranje, Klimatskiin hidrološki pogoji

- TSC 06.520: 2003 Projektiranje, Dimenzio-niranje novih asfaltnih voziščnih konstrukcij

- TSC 06.630: 2003 Lastnosti voznih površin,Nosilnost

TSC 06.541 : 2003


V tehnično specifikacijo TSC 06.541 so zdatiranimi in nedatiranimi referencami vključenadoločila drugih publikacij. Pri datiranihreferencah morajo biti poznejša dopolnila alispremembe upoštevane, če so vključene zdopolnilom ali revizijo. Pri nedatiranihreferencah pa velja zadnja izdaja referenčnepublikacije.

3 Pomen izrazov

V tej tehnični specifikaciji uporabljeni strokovniizrazi imajo naslednji pomen:

Asfaltna voziščna konstrukcija (asphaltpavement, Asphalt-Fahrbahnbefestigung) je delutrditve prometne površine z asfaltno krovnoplastjo; vrsta preostalih nosilnih plasti v voziščnikonstrukciji ni opredeljena.

Bitumenski beton (asphalt concrete,Asphaltbeton) je z bitumenskim vezivomvezana zmes kamnitih zrn določenih velikosti,namenjena za izdelavo obrabnih plasti.

Bituminizirani drobljenec (bituminous wellgraded crushed stone, bituminiertesgebrochenes Mischgut) je asfaltna zmes zanosilne plasti, sestavljena iz popolnomadrobljenih kamnitih zrn, obvitih z bitumenskimvezivom.

Debelinski indeks voziščne konstrukcije (D)(pavement thikness-index, Dickenindex derFahrbahnbefestigung) je vsota zmnožkovfaktorjev ekvivalentnosti (= odpornosti protiutrujanju) posameznih materialov (ai), vgrajenihv voziščno konstrukcijo, in debelin plasti tehmaterialov (di).

Doba trajanja voziščne konstrukcije(pavement life time, Lebensdauer derFahrbahnbefestigung) je čas načrtovaneprimerne uporabnosti vozne površine v pogleduvarnosti, udobnosti in gospodarnosti vožnje.

Hidrološki pogoji (hydrological conditions,hydrologische Verhältnisse) so pogoji, kiopredeljujejo stanje voda v tleh v bližini ceste.

Klimatski pogoji (climatic conditions,klimatische Verhältnisse) so pogoji, ki jihopredeljujejo temperature zraka v določenemčasovnem obdobju in na določenem kraju alipodročju, skozi katero poteka cesta.

Merodajna prometna obremenitev ceste(design traffic loading, massgebendeVerkehrsbelastung) je značilna vrednost zaprometno obremenitev voziščne konstrukcijeenega voznega pasu v načrtovani dobi trajanja,določena na osnovi povprečnega letnegadnevnega prometa (števila vozil) in rasti le-tegater dodatnih vplivov: števila in širin voznihpasov, največjega vzdolžnega nagiba voziščain morebitnih dinamičnih učinkov; pomeni vsotoštevila prehodov nazivne (nominalne) osneobremenitve (82 kN).

Nosilnost (bearing capacity, Tragfähigkeit)pomeni mehansko odpornost planumavgrajenega materiala proti (kratkotrajnim)obremenitvam.

Ohranitev (maintenance, Erhaltung) je skupnipojem za ukrepe, ki so namenjeni ohranitvisubstance in uporabne vrednosti objekta.

Ojačitev (strengthening, Verstärkung) pomenivgraditev ene ali več dodatnih plasti materialana obstoječo konstrukcijo za izboljšanje njenenosilnosti in/ali ohranitev njene uporabnosti naprimerni ravni.

Podajnost (deflection, Durchbiegung) jeposedek površine pod določeno obremenitvijokot merilo stanja (razpoložljive nosilnosti)konstrukcije v času meritve; sestoji iz elastičnein plastične komponente.

Povprečni letni dnevni promet (PLDP)(average daily traffic, durchschnittlichertäglicher Verkehr) je na osnovi podatkov štetijprometa izvrednoteno povprečno dnevnoštevilo motornih vozil, ki je v določenem letuprečilo izbrani prerez ceste.

Prometna obremenitev (traffic loading,Verkehrsbelastung) je obremenitev, izražena sštevilom vozil (PLDP) ali številom prehodovnazivne (nominalne) osne obremenitve (NOO82 kN), ki bo prečilo izbrani prerez ceste vizbrani dobi trajanja.

Utrditev ceste je skupni izraz za plastimaterialov, vgrajenih v voziščno konstrukcijo inv posteljico.

Vozišče (carriageway, Fahrbahn) jeenakomerno neprekinjeno utrjeni del cestišča,primeren za vožnjo vozil.

TSC 06.541 : 2003


4 Splošno o ojačitvah

Ojačitev obstoječe asfaltne voziščnekonstrukcije je mogoče izvršiti z

- nadgradnjo,- delno zamenjavo ali- popolno zamenjavo.

Pri postopku nadgradnje je ena plast(preplastitev) ali več novih plasti asfaltnih zmesi(ojačitev) vgrajenih na obstoječo voziščnokonstrukcijo.

Postopek delne zamenjave obsega

- nadomestitev dela poškodovane obstoječevoziščne konstrukcije (npr. zelo razpokanih,zdrobljenih ali deformabilnih plasti asfaltnihzmesi) z novimi plastmi ustreznih materialovali

- obdelavo dela obstoječe voziščnekonstrukcije na mestu vgradnje z ustreznimpostopkom za obnovitev izbranih značilnostimaterialov (npr. stabiliziranje nevezanezmesi zrn, remix ipd.)

Pri popolni zamenjavi je treba po odstranitvicelotne poškodovane obstoječe voziščnekonstrukcije zgraditi na ponovno urejenemplanumu podlage (posteljice) novo voziščnokonstrukcijo. Z ustreznim postopkompripravljene materiale obstoječe voziščnekonstrukcije je mogoče ponovno uporabiti.

Izbira postopka preplastitve ali ojačitve jeodvisna

- od primernosti obstoječih plasti za del novevoziščne konstrukcije,

- od vnaprej določenih omejitev (npr.omejena višina vozišča ali nosilnostobjektov ipd.) ter

- od vplivov na okolje in- od gospodarnosti.

V tej tehnični specifikaciji so obravnavanepredvsem potrebne ojačitve asfaltnih voziščnihkonstrukcij po postopku nadgradnje. Osnovnipogoj za njeno uporabo pa je podrobnopoznavanje vseh značilnosti obstoječega stanjavoziščne konstrukcije in zagotovljeni optimalnipogoji za odvodnjavanje.

Zelo deformabilne materiale v obstoječi voziščnikonstrukciji je praviloma treba odstraniti.Uporabiti jih je mogoče samo, če so z ustreznimpostopkom predelani ali pa nadgrajeni z dovoljstabilnimi plastmi.

Na odsekih cest, kjer je promet s težkimitovornimi vozili upočasnjen ali kanaliziran alikjer je velik učinek horizontalnih sil prometa navozišče (zaradi zaviranja ali pospeševanja), jetreba te vplive upoštevati z izbiro ustreznihmaterialov za ojačitev.

Osnovni pogoj za potrebno analizo vzrokov zanastale poškodbe in odločitev o nujnosti inmožnosti ustrezne ojačitve obstoječe voziščnekonstrukcije je raziskava in presoja stanjacelotne obstoječe voziščne konstrukcije kot tudiposameznih v njo vgrajenih materialov.

Predvsem je potrebno:

- z vizualno oceno stanja določiti jakost inobseg poškodb

- z meritvami vzdolžne in prečne ravnostiugotoviti deformacije in enakomernostutrditve ceste

- z meritvami podajnosti obstoječe voziščnekonstrukcije ugotoviti nosilnost in njenoenakomernost, v določenih primerih tudivrednosti E-modulov vgrajenih materialov(npr.: z meritvami z deflektometrom spadajočo utežjo – FWD)

in/ali na primeren način (npr. s sondažnimizkopom)

- ugotoviti zlepljenost plasti vgrajenihasfaltnih zmesi

- preiskati uporabnost obstoječih materialov(asfaltnih zmesi, nevezanih zmesi zrn) vnovi voziščni konstrukciji ali njihovoprimernost za nadgraditev

- izvršiti meritve nosilnosti na planumu plastinevezanega materiala.

5 Osnove postopkov zadimenzioniranje ojačitev

Za določitev potrebnih dimenzij plasti zaojačitev obstoječih asfaltnih voziščnihkonstrukcij je treba uporabiti postopke, kitemeljijo

- na podajnosti ali izjemoma- na stanju

obstoječe vozne površine.

Za primerjavo oziroma preveritev je mogočeuporabiti tudi analitične postopke zaizvrednotenje potrebne ojačitve.

Osnovni parametri pri določanju potrebnihdimenzij ojačitev so:

TSC 06.541 : 2003


- značilnosti materialov v voziščni konstrukciji- podajnost obstoječe voziščne konstrukcije- prometna obremenitev- doba trajanja voziščne konstrukcije- uporabnost vozne površine na koncu dobe

trajanja- klimatski in hidrološki pogoji.

5.1 Značilnosti materialov

Pri izbiri materialov za ojačitev obstoječihasfaltnih voziščnih konstrukcij je trebaupoštevati:

- kakovost materiala,- vlogo posamezne vrste in plasti materiala v

voziščni konstrukciji ter- gospodarnost uporabe.

Kakovost materialov, načrtovanih za uporabopri ojačitvi obstoječih asfaltnih konstrukcij, moraustrezati zahtevam, določenim v veljavnitehnični regulativi.

Medsebojna razmerja odpornosti teh materialovproti utrujanju, ki ga pogojujejo prometne inklimatske obremenitve, t.i. količnikiekvivalentnosti materiala ali količniki zamenjave(ai), določeni na osnovi rezultatov AASHOtesta, omogočajo potrebne primerjave pridoločanju vrste in dimenzij posameznih plastiza ojačitev obstoječih asfaltnih voziščnih kon-strukcij kot tudi za oceno njihove še preostalesposobnosti prevzema prometnih obremenitev(t.i. preostale vrednosti debelinskega indeksa).

Povprečne (informativne) vrednosti količnikovekvivalentnosti proizvedenih novih materialovso navedene v razpredelnici 1.

V primeru bistvenih odstopanj kakovostiproizvedenih novih materialov od povprečnihvrednosti je treba določiti ustrezne količnikeekvivalentnosti z diagramov na slikah 1 do 4.

Razpredelnica 1: Povprečne vrednosti količnikov ekvivalentnosti osnovnih cestogradbenih materialov

Vrsta materiala Količnik ekvivalentnosti - ai

- za obrabno plast:- bitumenski beton ao = 0,42- drobir z bitumenskim mastiksom ao = 0,42

- za zgornjo vezano nosilno plast:- bituminizirani drobljenec azv = 0,35- bituminizirani prodec azv = 0,28

- za spodnjo vezano nosilno plast:- stabilizirana zmes kamnitih zrn

- z bitumnom asv = 0,24- s cementom asv = 0,20

- za spodnjo nevezano nosilno plast:- drobljenec asn = 0,14- prodec asn = 0,11 1)

Legenda:1) omejen z debelino plasti 40 cm

TSC 06.541 : 2003


Slika 1: Količniki ekvivalentnosti za bitumenskibeton ao in bituminizirani drobljenecazv

Slika 2: Količniki ekvivalentnosti za bitumini-zirani prodec azv in zmes kamnitih zrn,stabilizirano z bitumnom asv

Slika 3: Količniki ekvivalentnosti za zmeskamnitih zrn, stabilizirano s cementom

Slika 4: Količniki ekvivalentnosti za nevezanozmes kamnitih zrn (drobljenec,prodec)

TSC 06.541 : 2003


Deleže še preostale sposobnosti obstoječihmaterialov za prevzem prometnih obremenitevje na osnovi ocene trenutnega stanja asfaltnevoziščne konstrukcije mogoče določiti zinformativnimi količniki, navedenimi vrazpredelnici 2, po enačbi:

iuidiaobD ⋅⋅∑= [ ]cm

kjer pomeni:

Dob - debelinski indeks obstoječe voziščnekonstrukcije

ai - količnik ekvivalentnosti novegamateriala (razpredelnica 1)

di - debelina plastiui - količnik še preostale uporabne

vrednosti materiala (razpredelnica 2)

Razpredelnica 2: Informativni količniki še preostale uporabne vrednosti obstoječih plasti materialov

Klasifikacija Opis stanja asfaltne voziščne konstrukcije Količnikmateriala (vizualna ocena) u

IV Nevezana nosilna plast:- zmes zrn prodca (asn = 0,11):

- neodporna proti heterogenemu zmrzovanju – CBR ≥ 10 % 0,5- odporna proti heterogenemu zmrzovanju – CBR ≥ 40 % 0,9

- zmes zrn drobljenca (asn = 0,14):- neodporna proti heterogenemu zmrzovanju – CBR ≥ 10 % 0,6- odporna proti heterogenemu zmrzovanju – CBR ≥ 40 % 0,9

III Vezana spodnja nosilna plast:- stabilizirana s cementom (asv = 0,20):

- zelo razpokana 0,7- malo razpokana 0,9

- stabilizirana s bitumnom (asv = 0,24):- zelo razpokana 0,6- malo razpokana 0,9

II Vezana zgornja nosilna plast:- bituminizirani prodec (azv = 0,28):

- zelo razpokana in deformirana 0,4- zelo razpokana 0,5- zelo deformirana 0,65- malo razpokana in/ali deformirana 0,8- nepoškodovana 0,9

- bituminizirani drobljenec (azv = 0,35):- zelo razpokana in deformirana 0,4- zelo razpokana 0,5- zelo deformirana 0,65- malo razpokana in/ali deformirana 0,8

- nepoškodovana 0,9

I Obrabnozaporna plast (ao = 0,42)

- zelo razpokana, se lušči in/ali drobi 0,3- zelo razpokana in deformirana 0,4- zelo razpokana 0,5- zelo deformirana 0,65- malo razpokana in/ali deformirana 0,8- nepoškodovana 0,9

TSC 06.541 : 2003


Debelinski indeks obstoječe asfaltne voziščnekonstrukcije Dob je mogoče določiti tudi zuporabo t.i. modificiranega švicarskega indeksa(MSI), ki vključuje jakost in obseg značilnihpoškodb na asfaltnem vozišču (razpok, obrabe,udarnih jam in krp), po enačbi:

šknoDobD ⋅= [ ]cm

kjer pomeni:

Dno - debelinski indeks nove voziščnekonstrukcije (ob izgradnji, določen poTSC 06.520)

kš - količnik poškodovanosti

Količniki poškodovanosti kš so opredeljeni vodvisnosti od vrednosti MSI in gostote prometana državnih cestah v razpredelnici 3.

Razpredelnica 3: Količniki poškodovanosti obstoječega asfaltnega vozišča kš

Gostota prometa Vrednosti MSIopis mejne vrednosti PLDP

izredno velika > 20000 < 2,2 2,2 do 2,8 > 2,8zelo velika > 10000 do 20000 < 2,3 2,3 do 2,9 > 2,9velika > 5000 do 10000 < 2,4 2,4 do 3,0 > 3,0srednja > 2000 do 5000 < 2,5 2,5 do 3,1 > 3,1majhna > 1000 do 2000 < 2,6 2,6 do 3,2 > 3,2zelo majhna < 1000 < 2,7 2,7 do 3,3 > 3,3

količnik poškodovanosti - kš 0,7 0,7 do 0,4 0,4

5.2 Podajnost

Podajnost obstoječe asfaltne voziščnekonstrukcije je praviloma treba določiti zdeflektografom Lacroix po postopku, podrobnoopredeljenem v TSC 06.630. Uporabiti jemogoče tudi drugačne postopke (npr. FWD aliBenkelmanovo gred), za katere je ugotovljenauporabna korelacija in so opredeljeni v ustreznitehnični regulativi.

Meritve podajnosti morajo biti izvedene vobdobju najmanjše nosilnosti voziščnihkonstrukcij (obdobje odtajevanja, tj. spomladi).V primeru, ko so meritve podajnosti izvedeneizven navedenega obdobja, je treba rezultatemeritev podajnosti korigirati s količnikom c, zakaterega znašajo informativne vrednosti:

- c = 1,2 … 1,6 če je obrabna plastnerazpokana, v ustreznodimenzionirano nevezano no-silno plast pa vgrajena zmeskamnitih zrn, ki je malo dosrednje občutljiva na zmrzo-vanje (F2)

- c = 1,6 … 2,0 če je obrabna plast na voziščurazpokana, v nevezano nosilnoplast pa vgrajena zmeskamnitih zrn, ki je srednjeobčutljiva na zmrzovanje

Pri izbiri vrednosti korekturnega količnika c jetreba upoštevati tudi klimatske in hidrološkepogoje.

Če je obrabna plast na vozišču zelo razpokanain klimatski ter hidrološki pogoji neugodni, jetreba vrednost korekturnega količnika c določitiz meritvami.

Meritve podajnosti ne smejo biti izvedene, če jekaterakoli plast v obstoječi voziščni konstrukcijizmrznjena ali če je temperatura obrabne plastivišja od 25 °C.

Homogeni odseki podajnosti obstoječevoziščne konstrukcije morajo biti določeni naosnovi pogoja, da znaša količnik variacije

35,0<=d

svk

kjer je:

- standardni odklon ( )

1

2

−

∑ −=

n

dids (mm/100)

- povprečna podajnost nidd

∑= (mm/100)

TSC 06.541 : 2003


Merodajno vrednost podajnosti obstoječevoziščne konstrukcije dm je treba določiti poenačbi

( )sprkdcmd ⋅+⋅= (mm/100)

kjer pomeni:

kpr – količnik vpliva prometne obremenitve, kiznaša za ceste- s težkim prometom kpr = 2,0- s srednjim prometom kpr = 1,6- z lahkim prometom kpr = 1,3

5.3 Prometna obremenitev

Merodajno prometno obremenitev za določitevpotrebne ojačitve obstoječe voziščnekonstrukcije za načrtovano dobo trajanja n letTn je treba določiti po TSC 06.511.

Razvrstitev povprečnih dnevnih in merodajnih(skupnih) prometnih obremenitev v dobi trajanja(20 let) v značilne skupine je prikazana vrazpredelnici 4.

Razpredelnica 4: Razvrstitev prometnih obremenitev v skupine

Skupina Število prehodovprometne nominalne osne obremenitve 82 kN

obremenitve na dan v 20. letih

- izredno težka nad 3000 nad 2 x 107

- zelo težka nad 800 do 3000 nad 6 x 106 do 2 x 107

- težka nad 300 do 800 nad 2 x 106 do 6 x 106

- srednja nad 80 do 300 nad 6 x 105 do 2 x 106

- lahka nad 30 do 80 nad 2 x 105 do 6 x 105

- zelo lahka do 30 do 2 x 105

5.4 Uporabnost vozne površine

Uporabnost vozne površine je kot ciljnavrednost določena z indeksom voznesposobnosti p, ki znaša

- za nova, idealno ravna asfaltnavozišča p = 5,0,

- za popolnoma dotrajana (porušena)vozišča, po katerih promet ni večmogoč, pa p = 0.

Kot merodajna mejna vrednost indeksa voznesposobnosti na koncu dobe trajanja voziščnekonstrukcije je sprejeta vrednost pk = 2,0, kipomeni sicer še uporabno, vendar skrajnomejno uporabnost vozne površine.

5.5 Klimatski in hidrološki pogoji

Merodajne vplive klimatskih in hidrološkihpogojev za določitev mejnih debelin voziščnihkonstrukcij je treba določiti na osnovi analizepogojev in smernic za zaščito, ki so podrobnoopredeljene v TSC 06.512.

6 Vrste postopkov indimenzioniranje ojačitev

Za določitev ojačitev obstoječih asfaltnihvoziščnih konstrukcij je treba uporabitipredvsem postopke, ki so zasnovani

- na rezultatih meritev podajnosti inna vizualni oceni stanja.

Analitični postopki so namenjeni predvsemojačitvam v posebnih pogojih.

6.1 Določitev na osnovi podajnosti

Celotno potrebno debelino ojačitve obstoječeasfaltne voziščne konstrukcije hoj je trebadoločiti na osnovi

- izvrednotene merodajne podajnostiobstoječe voziščne konstrukcije dm,

- opredeljene mejne vrednosti podajnosti vodvisnosti od prometne obremenitve ddo in

- načrtovane prometne obremenitve Tn,

bodisi

- na osnovi ustreznega diagrama ali- z numeričnim postopkom.

TSC 06.541 : 2003


6.1.1 Določitev na osnovi diagrama

Na osnovi pri AASHO testu ugotovljenemedsebojne odvisnosti

- kakovosti značilnih materialov, vgrajenih vvoziščne konstrukcije,

- prometnih obremenitev in- podajnosti voziščnih konstrukcij, merjene z

Benkelmanovo gredjo,

je prirejen diagram za določitev potrebnedebeline ojačitve obstoječe asfaltne voziščnekonstrukcije na osnovi merodajnih vrednostipodajnosti, izvrednotenih na osnovi rezultatovmeritev podajnosti z deflektografom Lacroix(slika 5).

Potrebni debelinski indeks plasti ojačitve Doj jetreba določiti po enačbi

zvhzvaohoaojhojD ⋅+⋅=⋅= 42,0

kjer pomeni:ao - količnik ekvivalentnosti asfaltne zmesi

za obrabno plast (po razpredelnici 1)ho - debelina obrabne plasti asfaltne zmesiazv - količnik ekvivalentnosti asfaltne zmesi

za zgornjo vezano nosilno plasthzv - debelina zgornje vezane nosilne plasti

asfaltne zmesi

Slika 5: Diagram za določitev potrebne debeline ojačitve obstoječe asfaltne voziščne konstrukcije hod

Na osnovi tega diagrama je mogoče določitipotrebno ojačitev samo za tiste asfaltnevoziščne konstrukcije, ki imajo v nevezaninosilni plasti vgrajeno zmes kamnitih zrn,odporno proti zmrzovanju.

Kot mejna vrednost je na diagramu označenavrednost podajnosti ojačene asfaltne voziščnekonstrukcije v času najmanjše nosilnosti.

Najmanjša debelina plasti za ojačitev je 4 cm.

Kot potrebna debelina ojačitve hoj je označenapovprečna vrednost, ki pa na nobenem mestune sme biti manjša za več kot 20 %.

6.1.2 Numerična določitev

V primeru, ko je merodajna podajnost dm podkolesno obremenitvijo 50 kN manjša od 2,5mm, se logaritem vrednosti podajnostispreminja proporcionalno z debelino ojačitve.Zato je mogoče določiti potrebno ojačitevasfaltne voziščne konstrukcije po enačbi:

TSC 06.541 : 2003


dodmd

ojh log

log50 ⋅=

kjer pomeni:dm – merodajna vrednost podajnosti obstoječe

voziščne konstrukcije,ddo – dovoljena podajnost, ki je v odvisnosti od

skupine prometne obremenitve innačrtovane dobe trajanja opredeljena vrazpredelnici 5.

Numerična določitev potrebne ojačitve asfaltnevoziščne konstrukcije je primerna predvsem zainformativno preveritev debeline, določene naosnovi merodajne podajnosti.

6.2 Določitev na osnovi ocene stanja

Potrebno debelino ojačitve obstoječe asfaltnevoziščne konstrukcije na osnovi ocene stanja jemogoče določiti z upoštevanjem

- potrebne voziščne konstrukcije (Dpo) inuporabnosti obstoječe voziščnekonstrukcije (Dob) ali

- načrtovanih prometnih obremenitev (Tpo) inže prevzete prometne obremenitve (Tob).

Razpredelnica 5: Mejne vrednosti podajnosti asfaltne voziščne konstrukcije ddo

Skupina Načrtovana doba trajanjaprometne 5 let 10 let 15 let 20 let

obremenitve Dovoljena podajnost ddo (mm)

izredno težka 0,8 0,7 0,6 0,5zelo težka 0,9 0,8 0,75 0,7

težka 1,2 1,0 0,9 0,8srednja 1,5 1,2 1,1 1,0lahka 1,7 1,4 1,2 1,1

zelo lahka 1,8 1,6 1,4 1,2

6.2.1 Stanje voziščne konstrukcije

Preostalo sposobnost obstoječe voziščnekonstrukcije za prevzem prometnih obremenitevje treba opredeliti z debelinskim indeksom Dob,kot je navedeno v tč. 5.1.

Potrebno debelino voziščne konstrukcije zaprevzem v prihodnje načrtovane prometneobremenitve, opredeljeno z debelinskimindeksom Dpo, je treba določiti po postopku zanovogradnje (po TSC 06.520). Pri tem je trebaupoštevati nosilnost obstoječe voziščnekonstrukcije = podlage z vrednostjo CBR =15%.

Potrebni debelinski indeks ojačitve znaša

Doj1 = Dpo – Dob (cm)

V primeru, ko debelina nevezane nosilne plastiustrezne zmesi kamnitih zrn v obstoječi voziščnikonstrukciji hsnob glede na nosilnost podlage neustreza povečani prometni obremenitvi Tpo, jetreba potrebno večjo debelino nevezane nosilneplasti hsnpo upoštevati z dodatnim debelinskimindeksom

Doj2 = 0,11 ⋅ (hsnpo – hsnob) (cm)

Za celotni potrebni debelinski indeks

Doj = Doj1 + Doj2 (cm)

je treba določiti debelino dodatne krovne plastiza ojačitev obstoječe asfaltne voziščnekonstrukcije po enačbi

Doj = ao ⋅ ho + azv ⋅ hzv

6.2.2 Stanje prometnih obremenitev

Postopek določitve potrebne ojačitve obstoječeasfaltne voziščne konstrukcije na osnoviprometnih obremenitev je primeren samo, ko navozni površini še niso zaznavne utrujenostnepoškodbe vgrajenih materialov.

Ker je obstoječa asfaltna voziščna konstrukcijaod načrtovane prometne obremenitve Tn žeprevzela del Tn1, je sposobna prevzeti šepreostali del, tj.

TSC 06.541 : 2003


Tn2 = Tn – Tn1

To sposobnost voziščne konstrukcije jesmiselno mogoče ovrednotiti z ustreznimdebelinskim indeksom Dob (po TSC 06.520).

Nadaljnji postopek določitve debeline ojačitveobstoječe asfaltne voziščne konstrukcije jeenak opisanemu pod tč. 6.2.1.

6.3 Analitični postopek določitve

Poleg postopkov za določitev potrebne ojačitveasfaltnih voziščnih konstrukcij na osnovi njihovepodajnosti in ocene njihovega stanja je mogočeuporabiti tudi analitične postopke, ki temeljijo naračunalniških programih.

Osnovni potrebni podatki za analitični postopekizvrednotenja načrtovane ojačitve so:

- značilnosti obstoječe voziščne konstrukcije:- debeline plasti- moduli elastičnosti materialov- nosilnost podlage

- predvidena prometna obremenitev vnačrtovani dobi trajanja

- uporabnost ceste na koncu načrtovane dobetrajanja, ob upoštevanju lokalnih razmer.

Analitični postopki določitve potrebne ojačitveso primerni predvsem za preveritevnastopajočih napetosti zaradi upogibnonateznihobremenitev ojačene asfaltne voziščnekonstrukcije.

7 Preveritev vpliva zmrzovanja

Za ojačeno asfaltno voziščno konstrukcijo jetreba preveriti tudi vpliv zmrzovanja inodtajevanja.

Glede na odpornost obstoječe voziščnekonstrukcije in podlage pod njo ter za ojačitevvgrajenega materiala in glede na hidrološkepogoje so določene najmanjše potrebnedebeline voziščnih konstrukcij hmin(razpredelnica 6).

Razpredelnica 6: Najmanjše potrebne debeline ojačenih asfaltnih voziščnih konstrukcij hmin

Odpornost materiala Hidrološki Debelinapod voziščno konstrukcijo pogoji voziščne konstrukcije

proti učinkom zmrzovanja inodtajevanja

hmin

ugodni ≥ 0,6 hm *neugodni ≥ 0,7 hm

ugodni ≥ 0,7 hmneugodni ≥ 0,8 hm

* hm – globina prodiranja mraza

V primeru, da je skupna debelina protizmrzovanju odpornih materialov v ojačeniasfaltni voziščni konstrukciji manjša od – porazpredelnici 6 – določene najmanjše potrebnedebeline hmin, je treba debelino ojačitveustrezno povečati. V primeru, da bi bila ojačitevz dodano debelejšo krovno plastjo asfaltnihzmesi negospodarna, je treba vgraditi na obsto-

ječo voziščno konstrukcijo kot prvo nevezanonosilno plast zmesi drobljenih kamnitih zrn, nadnjo pa – glede na potrebni debelinski indeksojačitve – še ustrezno krovno plast (tkim.sendvič). Minimalna debelina takšne nevezanenosilne plasti zmesi drobljenih kamnitih zrnmora znašati 10 cm.

Ljubljana, april 2003

odporen

neodporen

Documents

PROJEKTIRANJE DIMENZIONIRANJE OJAČITEV ČIH ASFALTNIH ... · Projektiranje – Dimenzioniranje ojačitev obstoječih asfaltnih voziščnih konstrukcij je namenjena določitvi - skupne