Roboty odwadniające (odwodnienie
korpusu drogowego)
- z konieczności zabezpieczenia przed
wodami naporowymi spływu
powierzchniowego wykonuje się:
-rowy opaskowe - stokowe
-rowy przydrożne
-a na nasypie rów opaskowy będący
jednocześnie rowem przydrożnym od
strony wyższej - konieczne jest, aby
woda została odprowadzona
z rowu (np. do rzeki, kanału, jeziora)
- ławeczka - stosowana, gdy pomiędzy
nasypem a rowem odległość jest
większa niż 3m, aby zapobiec nanoszeniu
materiału przy wysokim stanie wód na drogę.
Odwodnienie wgłębne
-jeśli korona drogi znajduje sie na
gruntach wysadzinowych (pyły, gliny,
gliny zwięzłe, itp.) o wysokiej
kapilarności i podsiaku kapilarnym musi
być warstwa odsączająca , grunty takie
mogą się podnosić nawet o 20cm
-warstwa odsączająca ma 20-35cm i jest
zbudowana z dobrze przepuszczalnego
piasku, żwiru (nie występuje w nich
podsiąk kapilarny)
1.Ciągła warstwa ze spadkiem
2.Sączek 90° od podłóżnej osi jezdni,
gdy spadek <0,5% i
60°, gdy spadek >0,5% (sączek
powinien być umocniony; wylot
sączka powinien znajdować
się 20cm nad dnem rowu).
Nawierzchnie
-grubość nawierzchni drogi rzymskiej
ViaAppia(zbudowana przed narodzinami
Chrystusa) wynosi90cm (więcej niż
dzisiejsze autostrady)
-zasada filtra odwrotnego - warstwy
1.piasek ze żwirem
2.żwir wielkości orzecha włoskiego na
zaprawę wapniową
3.kamienie wielkości pięści na zaprawę
wapniową
4.kamienie na zaprawę wapniową
-słynna szkoła francuska tłuczniówki
(Treseżeta) - dno koryta drogowego
wypełniano dużymi kamieniami
(podkładowymi 14-18cm), ostrymi
krawędziami do góry zasypywano to
drobnym grysem(25-60mm) i tłuczniem
(6-10cm) , które obecnie zostały zalane
asfaltem
-szkoła Mc Adama: mniejsza wytrzymałość
od tłuczniówki:
6-10cm - tłuczeń 25-40mm
6-10cm - tłuczeń 40-60mm
12-15cm tłuczeń 60-80mm
-tłuczniówka z niesortu:
8-10cm - tłuczeń40-60mm
16-40cm-kruszywo nieodsiane 0-100mm
-brukowiec
15-20cm brukowiec
2-5cm piasek
-tłuczniowo betonowa
6cm -tłuczeń 25-40mm
5cm-zaprawa cementowa 1:3
5cm-tłuczeń 40-60mm
Systemy:
Powierzchniowy
korytowy
powierzchniowo-korytowy
Zasadą jest, że im słabszy materiał,
tym grubsza warstwa.
Sytuacja drogowa w lasach:
-zła
-wskaźnik zagęszczenia 2,4m/ha
(w Szwajcarii 7-8m/ha -najwięcej);
jest on również wskaźnikiem
dostępności do powierzchni leśnej;
w Bieszczadach wyjątkowo niski;
-brak drog z odpowiednia nośnością
-ok. 80%to drogi gruntowe (większość
z nich to drogi gruntowe naturalne -jak
za czasów Piasta - wydzielony pas
gruntu, na którym odbywa się ruch,
bez spadków,rowów;
-ich jakość zależy od gruntów:
różnoziarniste - dobrze się zagęszczają;
równoziarniste, grunty spoiste i piaski
drobne - najgorzej się zagęszczają;
Drogi gruntowe:
- naturalne (wydzielony pas gruntu)
profilowane (tworzone w lasach; nadawanie
spadków, wyrównywanie powierzchni, tworzenie
rowów)
wzmocnione - utwardzone - wzmacniane
przez stabilizację:
a)mechaniczną (nadanie spadków i zagęszczenie
powierzchni)
b)granulometryczną (stworzenie z istniejącego
gruntu mieszanki optymalnej przez dodawanie
brakujących frakcji - patrz trójkąt Fereta)
-obciążenie dróg KR-1 (0-12 pojazdów w ciągu
dnia; nacisk 10ton na oś), KR-2 (pow.12)
-nierównomiernie użytkowane (sezonowość prac)
Nawierzchnie
- twarde - nieulepszane (tłuczniówki,
żwirówki, żużlowe) - LP
twarde - ulepszane (tłucznie z warstwą
bitumiczną smołową albo asfaltową)
Stabilizacja przy pomocy środków wiążących
Srodki te (wapno, cement, popioły lotne) posiadaja
właściwości żelowania-otaczania cząstek gruntu
wapno (8-15%) i popioły (12-14%) lotne
nadają się do stabilizacji gruntów spoistych
- cement (4-12%) stabilizuje grunty sypkie
(piaski - oprócz pylastych i drobnych
równoziarnistych); dla piasku grubego 4%, a dla
piasków gliniastych - 12%.
-wytrzymałość na ściskanie drog stabilizowanych
wapnem może być w dłuższym okresie
wieksza niż stabilizowanych cementem.
Badania powykonawcze
1. Określenie geometrii drogi
ocena łuków
ocena parametrów szerokości nawierzchni,
pobocza (różnica 5-10 cm dopuszczalna)
ocena równości nawierzchni (głównie
twardych nieuiepszonych; ulepszone asfaltem
3cm odchyłki; sprawdzenie 4m łatą)
-ocena nośności nawierzchni (za pomocą VSS)
VSS działa na zasadzie siłownika hydraulicznego.
Posiada płytkę o określonej średnicy: 16cm - do
badania podłoża i warstw konstrukcji nawierzchni
oraz 30cm do badania modułu odkształcenia na
skończonej powierzchni.
Moduł odkształcenia - iloczyn stosunku przyrostu
obciążenia jednostkowego Δp do przyrostu
odkształcenia ΔS przez średnicę płytki obciążającej
D (16lub 30cm):
mε = Δp/Δs * d [MPa]
Zakres obciążeń jednostkowych:
0,15-0,05-dla podłoża
0,25-0,15 - dla podbudowy
0,35-0,25 - dla nawierzchni
Kryteria dostatecznej nośności podłoża oraz
poszczególnych warstw nawierzchni w
najniekorzystniejszych warunkach:
Mε ≥ 15 MPa - dla podłoża naturalnego
Mε ≥ 40 MPa - dla dolnej warstwy podbudowy
lub ulepszonego podłoża
Mε ≥ 1000 MPa - dla górnej warstwy podbudowy
Kryteria dostatecznej nośności nawierzchni
w najniekorzystniejszych warunkach:
przy ruchu lekkim Mε= 100-130 MPa
przy ruchu średnim Mε = 130-200 MPa
przy ruchu ciężkim Mε = 200-300 MPa
przy ruch b. ciężkim Mε pow. 400 MPa
Geokrata i geowłókniną należą do geotekstyliow
Geowłóknina - osnowa z polietylenu lub polipropylenu
, a następnie wyplot (podobne do worków sizalowych)
. Całość jest runowana jednostronnie (runo zatrzymuje
części ilaste). Woda jest przepuszczana w obydwie strony.
Jedna warstwa geowłókniny potrafi podnieść Me o 20%
- zwiększa nośność. Geokrata - wyglądem przypomina
plaster miodu. Wysokość 5-20cm (na drogi leśne 10cm).
Najpierw wykonuje się koryto, na dnie którego umieszcz
się geowłókninę. Na nią kładzie się geokratę i się ja
palikuje.Wszystko zasypuje się dobrze zagęszczającym
się gruntem(np. pospołka) z nakładem (po zagęszczeniu
min. połowa wysokości geokraty). Ważne dobre
zagęszczenie . Trwałość400lat. Wykorzystanie:
dreny
odcięcie napływu wody
zabezpieczenie przed podsiąkaniem
materace geowłókninowo-gruntowe
umocnienie zboczy
tworzenie pionowych nasypów
Nawierzchnie z żerdzi i faszyny
głównie na gruntach organicznych, podmokłych,
wysadzinowych
składa się z wałków, krawężników, tępych klamr,
na powierzchni piasek z pospołka(ok.5cm)
zagęszczamy na torfach o miąższości powyżej
1 m stosujemy nawierzchnie z faszyny z
kołkami wzmacniającymi
Urządzenia piętrzące
1. Zastawka
- służy regulacji poziomu wody gruntowej -
stosowana na siedliskach Ol, OIJ - tam,
gdzie zastosowano system rowów otwartych
- budowa ścianka szczelna, odrzwia z wnękami
do zakładania brusów, próg (szandory), zastrzały
- brusy są wbijane głęboko, przez warstwę
przepuszczalną do warstwy nieprzepuszczalnej (w
innym przypadku byłyby podmywane i
zniszczone)
-ścianka szczelna jest zbudowana
z pali kierujących, listw, między
które wkłada się brusy i pobiją
(w środku brus rozpierający - do całkowitego
uszczelnienia)
- wyróżniamy brusy: klinowe oraz z wpustem i
piórem - prostokątne i trapezowe
-ponur- część rowu przed spiętrzeniami
-poszur- część rowu za spiętrzeniem
wysokość spiętrzonej wody do 60 cm
2. Jaz (o stałym korpusie)
- budowa: skrzydła wlotowe, korpus, szykana
(próg, w który uderza rozpędzona woda), poszur
betonowy, ścianka szczelna, umocnienie ponuru,
szczeliny dylatacyjne (beton ma tendencje
do pekania więc kontrolujemy ten proces
tą szczeliną)
- wysokość spiętrzonej wody 60-250 cm ,
powyżej mowimy o tamie
- jaz jest elementem sieci meliorowanych łąk tam
są także jazy o ruchomym korpusie (zamykanym
od góry, bądź od dołu)
3. Przepusty rurowe - np. pod drogami
4. mnich
służy do piętrzenia wody na stawach,
zbiornikach wodnych
składa się z stojaka i leżaka (typowy przepust
rurowy), poza tym występuje grobla,pomost
mnich oszczędza materiał na zabudowę
(zastawka byłaby ogromna)
Mosty
- składają się z podpory i przęsła
- podpory dzielą się na:
przyczułki (skrajne podpory na brzegu)
filary (środkowe podpory)
- wyróżniamy:
a) most leżajowy
przęsło przerzucone i podtrzymuje się
jedynie na przyczułkach
kładka opiera się na legarach
belka poddawana jest siłom zginającym
b) most łukowy
- belka jest poddawana siłom ściskającym
c) most wiszący (w tym most wantowy)
Rodzaje przyczółków
a) przyczułek bulwarowy
przyczułek o palach opartych na kamieniach
przyczułek drewniany zatopiony
Filary (w moście drewnianym zwane jarzmem);
szczyty belek są przytrzymywane przez oczep;
dolna część belek leży na belce dolnej - podwalinie.
Przęsła zbudowane są z legarów (zasadnicze belki
nośne), poprzecznie (3 zawsze dłuższa - na
balustradę), do których przybijamy pokład:
dolny (równoległy do legarów)
górny (równoległy, poprzeczny lub przybijany
pod kątem do pokładu dolnego)
Na całość może być położony dywanik bitumiczny.
Do budowy mostów można wykorzystać także
gotowe fabrykaty, które się jedynie składa.
Przepusty:
-rurowe
-ramowe
-mosty o małym świetle (do4m)
Małe obiekty mostowe nie mające
oddzielnych przyczółków. Służą do przeprowadzenia wody z cieków i rowów
przez droge. Odstępy miedzy nimi max 400m
co zapobiega zamulaniu rowow i wystepowaniu
wody z rowow przy ulewach.
Przepust drogowy- min 60cm srednicyi 50cm
nadsypki.Elementy-rurociąg, podsypka, ścianki
czołowe umocnienia wlotu wylotu. Skarpy
nasypu drogowego formuje się w kształcie
stożkow 1:1 i umacnia się brukiem.
Roboty odwadniające (odwodnienie korpusu drogowego) - z konieczności zabezpieczenia przed wodami naporowymi spływu powierzchniowego wykonuje się: -rowy opaskowe - stokowe -rowy przydrożne -a na nasypie rów opaskowy będący jednocześnie rowem przydrożnym od strony wyższej - konieczne jest, aby woda została odprowadzona z rowu (np. do rzeki, kanału, jeziora) - ławeczka - stosowana, gdy pomiędzy nasypem a rowem odległość jest większa niż 3m, aby zapobiec nanoszeniu materiału przy wysokim stanie wód na drogę. Odwodnienie wgłębne -jeśli korona drogi znajduje sie na gruntach wysadzinowych (pyły, gliny, gliny zwięzłe, itp.) o wysokiej kapilarności i podsiaku kapilarnym musi być warstwa odsączająca , grunty takie mogą się podnosić nawet o 20cm -warstwa odsączająca ma 20-35cm i jest zbudowana z dobrze przepuszczalnego piasku, żwiru (nie występuje w nich podsiąk kapilarny) 1.Ciągła warstwa ze spadkiem 2.Sączek 90° od podłóżnej osi jezdni, gdy spadek <0,5% i 60°, gdy spadek >0,5% (sączek powinien być umocniony; wylot sączka powinien znajdować się 20cm nad dnem rowu). Nawierzchnie -grubość nawierzchni drogi rzymskiej ViaAppia(zbudowana przed narodzinami Chrystusa) wynosi90cm (więcej niż dzisiejsze autostrady) -zasada filtra odwrotnego - warstwy 1.piasek ze żwirem 2.żwir wielkości orzecha włoskiego na zaprawę wapniową 3.kamienie wielkości pięści na zaprawę wapniową 4.kamienie na zaprawę wapniową -słynna szkoła francuska tłuczniówki (Treseżeta) - dno koryta drogowego wypełniano dużymi kamieniami (podkładowymi 14-18cm), ostrymi krawędziami do góry zasypywano to drobnym grysem(25-60mm) i tłuczniem (6-10cm) , które obecnie zostały zalane asfaltem -szkoła Mc Adama: mniejsza wytrzymałość od tłuczniówki: 6-10cm - tłuczeń 25-40mm 6-10cm - tłuczeń 40-60mm 12-15cm tłuczeń 60-80mm -tłuczniówka z niesortu: 8-10cm - tłuczeń40-60mm 16-40cm-kruszywo nieodsiane 0-100mm -brukowiec 15-20cm brukowiec 2-5cm piasek -tłuczniowo betonowa 6cm -tłuczeń 25-40mm 5cm-zaprawa cementowa 1:3 5cm-tłuczeń 40-60mm Systemy: - Powierzchniowy - korytowy - powierzchniowo-korytowy Zasadą jest, że im słabszy materiał, tym grubsza warstwa. Sytuacja drogowa w lasach: -zła -wskaźnik zagęszczenia 2,4m/ha (w Szwajcarii 7-8m/ha -najwięcej); jest on również wskaźnikiem dostępności do powierzchni leśnej; w Bieszczadach wyjątkowo niski; -brak drog z odpowiednia nośnością -ok. 80%to drogi gruntowe (większość z nich to drogi gruntowe naturalne -jak za czasów Piasta - wydzielony pas gruntu, na którym odbywa się ruch, bez spadków,rowów; -ich jakość zależy od gruntów: różnoziarniste - dobrze się zagęszczają; równoziarniste, grunty spoiste i piaski drobne - najgorzej się zagęszczają; Drogi gruntowe: - naturalne (wydzielony pas gruntu) - profilowane (tworzone w lasach; nadawanie spadków, wyrównywanie powierzchni, tworzenie rowów) - wzmocnione - utwardzone - wzmacniane przez stabilizację: a)mechaniczną (nadanie spadków i zagęszczenie powierzchni) b)granulometryczną (stworzenie z istniejącego gruntu mieszanki optymalnej przez dodawanie brakujących frakcji - patrz trójkąt Fereta) -obciążenie dróg KR-1 (0-12 pojazdów w ciągu dnia; nacisk 10ton na oś), KR-2 (pow.12) -nierównomiernie użytkowane (sezonowość prac) Nawierzchnie - twarde - nieulepszane (tłuczniówki, żwirówki, żużlowe) - LP - twarde - ulepszane (tłucznie z warstwą bitumiczną smołową albo asfaltową) Stabilizacja przy pomocy środków wiążących Srodki te (wapno, cement, popioły lotne) posiadaja właściwości żelowania-otaczania cząstek gruntu - wapno (8-15%) i popioły (12-14%) lotne nadają się do stabilizacji gruntów spoistych - cement (4-12%) stabilizuje grunty sypkie (piaski - oprócz pylastych i drobnych równoziarnistych); dla piasku grubego 4%, a dla piasków gliniastych - 12%. -wytrzymałość na ściskanie drog stabilizowanych wapnem może być w dłuższym okresie wieksza niż stabilizowanych cementem. Badania powykonawcze 1. Określenie geometrii drogi - ocena łuków - ocena parametrów szerokości nawierzchni, pobocza (różnica 5-10 cm dopuszczalna) - ocena równości nawierzchni (głównie twardych nieuiepszonych; ulepszone asfaltem 3cm odchyłki; sprawdzenie 4m łatą) -ocena nośności nawierzchni (za pomocą VSS) VSS działa na zasadzie siłownika hydraulicznego. Posiada płytkę o określonej średnicy: 16cm - do badania podłoża i warstw konstrukcji nawierzchni oraz 30cm do badania modułu odkształcenia na skończonej powierzchni. Moduł odkształcenia - iloczyn stosunku przyrostu obciążenia jednostkowego Δp do przyrostu odkształcenia ΔS przez średnicę płytki obciążającej D (16lub 30cm): Mε = ΔP/ΔS * D [MPa] Zakres obciążeń jednostkowych: 0,15-0,05-dla podłoża 0,25-0,15 - dla podbudowy 0,35-0,25 - dla nawierzchni Kryteria dostatecznej nośności podłoża oraz poszczególnych warstw nawierzchni w najniekorzystniejszych warunkach: Mε ≥ 15 MPa - dla podłoża naturalnego Mε ≥ 40 MPa - dla dolnej warstwy podbudowy lub ulepszonego podłoża Mε ≥ 1000 MPa - dla górnej warstwy podbudowy Kryteria dostatecznej nośności nawierzchni w najniekorzystniejszych warunkach: - przy ruchu lekkim Mε= 100-130 MPa - przy ruchu średnim Mε = 130-200 MPa - przy ruchu ciężkim Mε = 200-300 MPa - przy ruch b. ciężkim Mε pow. 400 MPa Geokrata i geowłókniną należą do geotekstyliow Geowłóknina - osnowa z polietylenu lub polipropylenu , a następnie wyplot (podobne do worków sizalowych) . Całość jest runowana jednostronnie (runo zatrzymuje części ilaste). Woda jest przepuszczana w obydwie strony. Jedna warstwa geowłókniny potrafi podnieść Me o 20% - zwiększa nośność. Geokrata - wyglądem przypomina plaster miodu. Wysokość 5-20cm (na drogi leśne 10cm). Najpierw wykonuje się koryto, na dnie którego umieszcz się geowłókninę. Na nią kładzie się geokratę i się ja palikuje.Wszystko zasypuje się dobrze zagęszczającym się gruntem(np. pospołka) z nakładem (po zagęszczeniu min. połowa wysokości geokraty). Ważne dobre zagęszczenie . Trwałość400lat. Wykorzystanie: dreny odcięcie napływu wody zabezpieczenie przed podsiąkaniem materace geowłókninowo-gruntowe umocnienie zboczy tworzenie pionowych nasypów Nawierzchnie z żerdzi i faszyny głównie na gruntach organicznych, podmokłych, wysadzinowych składa się z wałków, krawężników, tępych klamr, na powierzchni piasek z pospołka(ok.5cm) zagęszczamy na torfach o miąższości powyżej 1 m stosujemy nawierzchnie z faszyny z kołkami wzmacniającymi Urządzenia piętrzące 1. Zastawka - służy regulacji poziomu wody gruntowej - stosowana na siedliskach Ol, OIJ - tam, gdzie zastosowano system rowów otwartych - budowa ścianka szczelna, odrzwia z wnękami do zakładania brusów, próg (szandory), zastrzały - brusy są wbijane głęboko, przez warstwę przepuszczalną do warstwy nieprzepuszczalnej (w innym przypadku byłyby podmywane i zniszczone) -ścianka szczelna jest zbudowana z pali kierujących, listw, między które wkłada się brusy i pobiją (w środku brus rozpierający - do całkowitego uszczelnienia) - wyróżniamy brusy: klinowe oraz z wpustem i piórem - prostokątne i trapezowe -ponur- część rowu przed spiętrzeniami -poszur- część rowu za spiętrzeniem wysokość spiętrzonej wody do 60 cm 2. Jaz (o stałym korpusie) - budowa: skrzydła wlotowe, korpus, szykana (próg, w który uderza rozpędzona woda), poszur betonowy, ścianka szczelna, umocnienie ponuru, szczeliny dylatacyjne (beton ma tendencje do pekania więc kontrolujemy ten proces tą szczeliną) - wysokość spiętrzonej wody 60-250 cm , powyżej mowimy o tamie - jaz jest elementem sieci meliorowanych łąk tam są także jazy o ruchomym korpusie (zamykanym od góry, bądź od dołu) 3. Przepusty rurowe - np. pod drogami 4. mnich - służy do piętrzenia wody na stawach, zbiornikach wodnych - składa się z stojaka i leżaka (typowy przepust rurowy), poza tym występuje grobla,pomost - mnich oszczędza materiał na zabudowę (zastawka byłaby ogromna) Mosty - składają się z podpory i przęsła - podpory dzielą się na: - przyczułki (skrajne podpory na brzegu) - filary (środkowe podpory) - wyróżniamy: a) most leżajowy - przęsło przerzucone i podtrzymuje się jedynie na przyczułkach - kładka opiera się na legarach - belka poddawana jest siłom zginającym b) most łukowy - belka jest poddawana siłom ściskającym c) most wiszący (w tym most wantowy) Rodzaje przyczółków a) przyczułek bulwarowy b) przyczułek o palach opartych na kamieniach c) przyczułek drewniany zatopiony Filary (w moście drewnianym zwane jarzmem); szczyty belek są przytrzymywane przez oczep; dolna część belek leży na belce dolnej - podwalinie. Przęsła zbudowane są z legarów (zasadnicze belki nośne), poprzecznie (3 zawsze dłuższa - na balustradę), do których przybijamy pokład: - dolny (równoległy do legarów) - górny (równoległy, poprzeczny lub przybijany pod kątem do pokładu dolnego) Na całość może być położony dywanik bitumiczny. Do budowy mostów można wykorzystać także gotowe fabrykaty, które się jedynie składa. Przepusty: -rurowe -ramowe -mosty o małym świetle (do4m) Małe obiekty mostowe nie mające oddzielnych przyczółków. Służą do przeprowadzenia wody z cieków i rowów przez droge. Odstępy miedzy nimi max 400m co zapobiega zamulaniu rowow i wystepowaniu wody z rowow przy ulewach. Przepust drogowy- min 60cm srednicyi 50cm nadsypki.Elementy-rurociąg, podsypka, ścianki czołowe umocnienia wlotu wylotu. Skarpy nasypu drogowego formuje się w kształcie stożkow 1:1 i umacnia się brukiem.