PODBUDOWY Z KRUSZYW ZARYS HISTORYCZNY
STABILIZOWANE MECHANICZNIE
Podbudowy
makadamowe (pomysł
- McAdam, 1756,
Szkot)
Podstawowa zasada wykonania:
kruszywa Å‚amane jednofrakcyjne (ew. dwu-),
układane kolejno i klinowane przez wciskanie i
wwibrowywanie z zastosowaniem walców.
Dr inż. Piotr JASKUA
A
Podbudowa makadamowa to podbudowa tłuczniowa
FUNKCJA PODBUDOWY
" Przenosi obciążenia
od pojazdów
samochodowych na
podłoże gruntowe
" Funkcja typowo
nośna
RODZAJE PODBUDÓW
KLASYFIKACJA PODBUDOWY
" Podatne:
 Tłuczeń kamienny
" Ze względu na położenie w konstrukcji
 Kruszywo stabilizowane mechanicznie
 Mieszanki mineralno-bitumiczne
nawierzchni:
 Mieszanki mineralno-cementowo-emulsyjne
 zasadnicza (może być w 2 różnych
 Grunty stabilizowane asfaltami upłynnionymi
warstwach)
 Piaski otoczone asfaltem
 pomocnicza " Sztywne:
 Beton cementowy
 Chudy beton
 Beton popiołowy
" Ze względu na rodzaj pracy
 Grunt lub kruszywo stabilizowane cementem
 podatne
 Grunt stabilizowany wapnem
 sztywne
 Grunt stabilizowany aktywnym popiołem lotnym
 Grunt stabilizowany żużlem granulowanym
 Elementy betonowe
1
PODBUDOWY Z KRUSZYW STABILIZACJA MECHANICZNA
Rodzaje podbudów z kruszyw
" Odpowiednio dobrane uziarnienie
" Makadamowe (TA
UCZNIOWE)
kruszywa (ciągłe; min. wolnych
" o ciągłym uziarnieniu
przestrzeni)
" Mieszanka optymalna
Podbudowy o ciągłym uziarnieniu
" szeroki zakres frakcji
" Zagęszczenie przy wilgotności optymalnej
" mieszanka kruszyw - uziarnienie między
" Kąt tarcia wewnętrznego kruszywa
granicznymi krzywymi uziarnienia
" uziarnienie  idealne - wg krzywej Fullera- grubego
Talbota
" Spójność dzięki cząstkom pylasto-ilastym
KRUSZYWO STABILIZOWANE
MECHANICZNIE
" Rodzaje stosowanych kruszyw:
 Kruszywo Å‚amane,
 Kruszywo naturalne,
 Żużel kawałkowy.
" Grubość ukÅ‚adanej warstwy 12÷20 cm
" Do nawierzchni KR1-KR6
2
UZIARNIENIE KRUSZYWA
KRUSZYWO STABILIZOWANE
STABILIZOWANEGO MECHANICZNIE
MECHANICZNIE (1)
WYMAGANIA DLA MATERIAA
ÓW
" Uziarnienie kruszywa
" 1-2 - podbudowa zasadnicza (górna warstwa)
lub podbudowa jednowarstwowa
" 1-3 - podbudowa pomocnicza (dolna
warstwa)
" krzywa uziarnienia - ciągła, nie może
przebiegać od dolnej KG do górnej KG na
sÄ…siednich sitach
" Dmax nie może przekraczać 2/3 grubości
warstwy układanej jednorazowo
WA
AÅšCIWOÅšCI KRUSZYWA WA
AÅšCIWOÅšCI KRUSZYWA
STABILIZOWANEGO MECHANICZNIE STABILIZOWANEGO MECHANICZNIE (1)
Wymagania
Wymagania
Kruszywo Kruszywo Żużel
Kruszywo Kruszywo Żużel
Właściwości naturalne łamane kawałkowy
Właściwości naturalne łamane kawałkowy
zasad pomoc zasad pomoc zasad pomoc
zasad pomoc zasad pomoc zasad pomoc
nicza nicza nicza nicza nicza nicza
nicza nicza nicza nicza nicza nicza
Mrozoodporność, % 5 10 5 10 5 10
Zawartość pyłów, % 2÷10 2÷12 2÷10 2÷12 2÷10 2÷12
Rozpad krzemianowy +
- - - - 1 3
Zawartość nadziarna, % 5 10 5 10 5 10
żelazowy, %
Zawartość ziaren
Zawartość siarki, % 1 1 1 1 2 4
35 45 35 40 - -
nieforemnych, %
Ścieralność, %
Zawartość zanieczysz-
1 1 1 1 1 1 " całkowita 35 45 35 50 40 50
czeń organicznych, %
" częściowa 30 40 30 35 30 35
Wskaz
nik piaskowy
30÷70 30÷70 30÷70 30÷70 - - Wskaz
nik nośności CBR
(po 5-krotnym ubijaniu)
" Is=1,00 80 60 80 60 80 60
Nasiąkliwość, % 2,5 4 3 5 6 8
" Is=1,03 120 - 120 - 120 -
NOŚNOŚĆ PODBUDOWY
KRUSZYWO Z ODZYSKU
Z KA
SM
Wymagania
Moduł
Ugięcia
Nośność kruszywa odkształcenia
[mm]
[MPa]
U40 kN U50 kN E1 E2
CBR=60%, Is=1,00 1,40 1,60 60 120
CBR=80%, Is=1,00 1,25 1,40 80 140
CBR=120%, Is=1,03 1,10 1,20 100 180
E2
d" 2,2
E1
3
MATERIAA
Y DO ULEPSZANIA
KRUSZYWO Z ODZYSKU (1)
KRUSZYWA
" W przypadku zbyt słabych właściwości kruszyw lub
względów ekonomicznych:
 Proporcje kruszywa Å‚amanego i naturalnego
 Cement portlandzki
 Wapno
 Aktywny popiół lotny
 Żużel granulowany
" W przypadku zbyt dużego wskaz
nika piaskowego:
 Nieaktywny popiół lotny
PODBUDOWA KSM PODBUDOWA KSM (1)
" grubość pojedynczo układanej warstwy - do
WYKONANIE ROBÓT
20cm
" przygotowanie podłoża
" wopt wg normalnej próby Proctora, z tolerancją
" warunek szczelności - D15/d85 d" 5
(-20%, +10% wartości wopt)
" o ile nie jest spełniony - stosować geotekstylia
" obowiązują ogólne zasady zagęszczania
" mieszanka kruszyw produkowana w mieszarce
" zagęszczanie walcami stalowymi (statyczne do
zapewniajÄ…cej otrzymanie jednorodnej 10x, wibracyjne 2-3x) lub ogumionymi (4-6x) ew.
płyty i ubijaki w miejscach trudno dostępnych
mieszanki
" wskaz
nik zagęszczenia co najmniej 1,00 lub
" transport - bez rozsegregowania i wysychania
1,03
" rozłożenie mieszanki (równiarki lub układarki)
" jeżeli nie można określić wskaz
nika - kontrola
warstwą o jednakowej grubości, tak by po
zagęszczenia oparta na EII/EI d" 2,2
zagęszczeniu H było równe Hproj
4
Sprzęt
" Walce stalowe
5
Sprzęt Sprzęt
" Walce ogumione " Równiarki
Sprzęt TA
UCZEC
KAMIENNY
" PN-84/S-96023
" spycharki
" Technologia wykonywania:
 rozłożenie grubego kruszywa (tłucznia), zagęszczenie,
 rozłożenie klińca, zagęszczenie, usunięcie nadmiaru klińca,
 rozłożenie kruszywa drobnego 0/0,075 mm, zagęszczenie,
usunięcie nadmiaru materiału
" Grubość podbudowy He"1,5" h (h wielkość kruszywa)
Hd" 20 cm
TA
UCZEC
KAMIENNY (2)
TA
UCZEC
KAMIENNY (1)
Wymagania
Wymagania
Właściwości
Podbudowa Podbudowa
Podbudowa
Podbudowa
Właściwości zasadnicza pomocnicza
zasadnicza
pomocnicza
Uziarnienie:
(klasa III)
(klasa II)
" Zawartość pyłów 3% 4%
Ścieralność:
" Zawartość frakcji podstawowej 75% 65%
" całkowita 35% 50%
" Zawartość podziarna 15% 25%
" częściowa 30% 35%
" Zawartość nadziarna 15% 20%
Nasiąkliwość (skały magmowe) 2% 3%
Zawartość zanieczyszczeń obcych 0,2% 0,3%
Mrozoodporność 4% 10% Zawartość ziarn nieforemnych 40% 45%
barwa nie ciemniejsza
Zawartość zanieczyszczeń
Mrozoodporność zmodyfikowana 30% -
organicznnych
od wzorcowej
6
NOŚNOŚĆ PODBUDOWY
PODBUDOWY Z KRUSZYW
TA
UCZNIOWEJ
KONTROLA JAKOŚCI ROBÓT
Ruch Moduł odkształcenia
" badania w czasie robót (częstotliwość
wg OST)
E1 E2
" uziarnienie mieszanki
KR1 100 MPa 140 MPa
" wilgotność mieszanki
>KR1 100 MPa 170 MPa
" zagęszczenie podbudowy
" właściwości kruszywa
E2
d" 2,2
E1
PODBUDOWY Z KRUSZYW NOŚNOŚĆ
BADANIA WYKONANEJ PODBUDOWY
" szerokość (+10 cm, -5cm); Uwaga: na jezdniach
bez krawężników co najmniej Bwarstwy wyższej+
25cm lub wg DP
" równość - nierówności do 10 mm dla podbudowy
zasadniczej, do 20 mm dla pomocniczej (Å‚ata 4m)
" spadki poprzeczne - tolerancja Ä…0,5%
" rzędne - tolerancja +1cm, -2cm
" oÅ› podbudowy - tolerancja Ä…5cm
" grubość podbudowy - tolerancja ą10%
(zasadnicza) oraz +10%/-15% (pomocnicza)
" nośność podbudowy - wymagania dla E i ugięć
NOŚNOŚĆ (1) ZAG
SZCZENIE PODBUDOWY
" Ev2=1/2*EII
" Ev2  z badania dynamicznego
" EII - z badania statycznego
METODA
OBJ
TOÅšCIOWA
piasek kalibrowany
7
ZAG
SZCZENIE
ZAG
SZCZENIE PODBUDOWY
Wskaz
nik zagęszczenia
(1)
METODA MIERNIKA
IZOTOPOWEGO
rozproszenie promieniowania
radioaktywnego jest
proporcjonalne do gęstości
Is = Ád/Áds
BADANIE PROCTORA
ZAG
SZCZENIE PODBUDOWY GEOSYNTETYKI W
(2) PODBUDOWACH Z KRUSZYW
STATYCZNE
BADANIE NOÅšNOÅšCI
ROLA GEOSYNTETYKU ZASADA DZIAA
ANIA
8
ZASADA DZIAA
ANIA (1) WZMACNIA
REDUKUJE GRUBOŚĆ
Współczynnik redukcji-na podstawie
PODBUDOWY
raportu CROW 157, Holandia, 2001
0.5
Monolityczne geosiatki
0.4
0.3
Geosiatki
ekstrudowane
0.2
Tkane, zgrzewane
Tkane
0.1
geosiatki
geotekstylia
Nietkane
geotekstylia
0
0 1 2 3 4 5
Podłoże CBR
REDUKCJA GRUBOÅšCI
PODBUDOWY (1)
Dla geosiatek o sztywnych węzłach to:
BADANIA I OCENA ŻUŻLA WIELKOPIECOWEGO
 CBR 2% - wsp. redukcyjny grubości 0,5
DO PODBUDÓW DROGOWYCH
 CBR 3% - wsp. redukcyjny grubości 0,46 STABILIZOWANYCH MECHANICZNIE
 CBR 4% - wsp. redukcyjny grubości 0,4
 CBR 5% - wsp. redukcyjny grubości 0,3
Dla geotkanin: BADANIA NA ZLECENIE FIRMY
SLAG RECYCLING SP. Z O.O.
 CBR 1% - wsp. redukcyjny grubości 0,22
 CBR 2% - wsp. redukcyjny grubości 0,15
 CBR 3% - wsp. redukcyjny grubości 0,0
Zakład Budowy Dróg, Politechnika Gdańska
9
Współczynnik redukcji  grubość podbudowy
CEL I ZAKRES BADAC
BADANIA LABORATORYJNE
" BADANIE ŻUŻLI WIELKOPIECOWYCH
" UZIARNIENIE,
POD K
TEM ZASTOSOWANIA DO
" ZAWARTOŚĆ ZANIECZYSZCZEC

PODBUDÓW DROGOWYCH ST. MECH.
ORGANICZNYCH,
" ŚCIERALNOŚĆ W B
BNIE LOS ANGELES,
 BADANIA LABORATORYJNE
" NASI
KLIWOŚĆ,
 BADANIA TERENOWE
" MROZOODPORNOŚĆ,
 ANALIZA  OBLICZENIA ODWROTNE
 WNIOSKI
BADANIA LABORATORYJNE WYNIKI BADAC
LABORATORYJNYCH -
UZIARNIENIE
cd. 1
100 0
" ROZPAD ŻELAZAWY, KRZEMIANOWY I
90 10
WAPNIOWY, 80 20
górna krzywa graniczna dla
podbudowy zasadniczej i
70 30
" ZAWARTOŚĆ ZWI
ZKÓW SIARKI,
60 40
krzywa uziarnienia
" WSKAy
NIK PIASKOWY,
dolna krywa graniczna
mieszanki 0/63
50 50
podbudowy zasadniczej
krzywa uziarnienia
" WILGOTNOŚĆ OPTYMALNA I MAKSYMALNA mieszanki 0/31,5
40 60
G
STOŚĆ OBJ
TOÅšCIOWA SZKIELETU, 30 70
20 80
" WSKAy
NIK NOÅšNOÅšCI CBR.
10 90
0 100
0,075 0,125 0,25 0,5 1 2 4 6,3 8 12,8 16 20 63
31,5
Bok oczka sita, mm
WYNIKI BADAC
LABORATORYJNYCH 
WYNIKI BADAC
LABORATORYJNYCH 
UZIARNIENIE cd.1
cd.2
100 0
90 10
80 20
Wymaganie wg
górna krzywa graniczna dla
podbudowy zasadniczej i OST D-04.04.03 i
70 30
Lp. Badanie Mieszanka Mieszanka PN-S-06102
60 40 0/31,5 0/63
krzywa uziarnienia
zasadni- pomoc-
mieszanki 0/63
50 50
cza nicza
krzywa uziarnienia
mieszanki 0/31,5
40 60
1. Ścieralność w bębnie 39 34 40 50
dolna krzywa graniczna
Los Angeles, %
podbudowy pomocniczej
30 70
2. Nasiąkliwość, % 6,8 5,0 6 8
20 80
3. Mrozoodporność, % 4,9 2,2 5 10
10 90
0 100
0,075 0,125 0,25 0,5 1 2 4 6,3 8 12,8 16 20 63
31,5
Bok oczka sita, mm
10
Pozostaje na sicie, %
Przechodzi przez sito, %
Pozostaje na sicie, %
Przechodzi przez sito, %
WYNIKI BADAC
LABORATORYJNYCH WYNIKI BADAC
LABORATORYJNYCH
 cd.3  cd.4
Wymaganie wg
OST D-04.04.03 i
Wymaganie wg
Lp. Badanie Mieszanka Mieszanka PN-S-06102
OST D-04.04.03 i
0/31,5 0/63
Lp. Badanie Mieszanka Mieszanka PN-S-06102
zasadni- pomoc-
0/31,5 0/63
cza nicza
zasadni- pomoc-
4. Zawartość części jaśniejsza n.b. jaśniejsza
cza nicza
organicznych, barwa
9. Rozpad krzemianowy i 0,7 0,8 1 3
5. Wskaz
nik piaskowy, % 63 84 - -
żelazawy, %
6. Gęstość, g/cm3 2,913 -
10. Rozpad wapniowy, % 0,2 0,1 - -
7. Wilgotność optymalna, % 16,1 - - -
11. Zawartość związków siarki 1,8 1,7 2 4
8. Wskaz
nik nośności CBR po 70 - 80 60
w przeliczeniu na SO3
4 dobach, %
WYNIKI BADAC
LABORATORYJNYCH OCENA WYNIKÓW BADAC

 cd.5 LABORATORYJNYCH
WSKAy
NIK NOÅšNOÅšCI CBR
MIESZANKA 0/31,5
100
80
Wopt
" UZIARNIENIE - GÓRNA I DOLNA
60
Wopt
WARSTWA PODBUDOWY,
+ 2%
Wopt Wopt
40
20
" NASI
KLIWOŚĆ (6,8%)  NIE
0
ALE MROZOODPORNOŚĆ  TAK
0 DNI 2 DNI 4 DNI
NASYCANIE WOD
, ILOŚĆ DNI GÓRNA I DOLNA WAR. PODBUDOWY
OCENA cd. 2
OCENA cd.1
MIESZANKA 0/63
MIESZANKA 0/31,5
" UZIARNIENIE NA DOLN
WARSTW

PODBUDOWY,
" POZOSTAA
E CECHY  O.K.!
" POZOSTAA
E CECHY 0/63 SPEA
NIAJ

WYMAGANIA NA DOLN
I GÓRN

WARSTW
PODBUDOWY,
" CBR NIE BADANO  ZIARN >20 MM >30%
11
CBR, %
OCENA cd. 3
BADANIA TERENOWE
ODCINEK DOÅšWIADCZALNY
OGÓLNIE
" NOWA A
ACZNICA PRZY C.H. AUCHAN
" NIEJEDNORODNOŚĆ PRODUKCJI
(WYK. GPRD),
2 DOSTAWY ŻUŻLI - RÓŻNICE W
NASI
KLIWOÅšCI I MROZOODPORNOÅšCI,
" ODCINEK 130 M,
" ROZPADY - OSTROŻNIE
" ZAMIANA 20 CM KRUSZYWA A
AMANEGO
NA 22 CM ŻUŻLI WIELKOPIECOWYCH 0/31,5
ODCINEK DOÅšWIADZCZALNY cd.1
ODCINEK DOÅšWIADZCZALNY cd.2
KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI
CEL
Warstwa ścieralna  5 cm beton asfaltowy,
" OKREÅšLENIE NOÅšNOÅšCI ZAMIENIONEJ
Warstwa wiążąca  6 cm beton asfaltowy,
PODBUDOWY Z ŻUŻLI,
Górna war. Podb.  7 cm beton asfaltowy,
Dolna war. Podb.  20 cm KA
(22 cm ŻW)
" ZEBRANIE WYNIKÓW DO OBLICZEC

Warstwa odsączająca - 50 cm pospółka,
ODWROTNYCH  wyznaczenie modułu
Podłoże gruntowe - piasek gliniasty.
sprężystości żużli.
12
13
BADANIA NOÅšNOÅšCI
" PA
YT
NACISKOW
VSS WG BN-8931-
02:1964
- 2 POMIARY PODA
OŻA GRUNTOWEGO
PRZED WBUDOWANIEM PODBUDOWY,
- 2 POMIARY PODBUDOWY.
BADANIA NOÅšNOÅšCI cd.1
ANALIZA  OBLICZENIA
WYNIKI
ODWROTNE
Tablica 2. Wyniki badań nośności podbudowy i podłoża gruntowego
CEL
Grubość Moduł odkształcenia Wsk.
Lp. Lokaliza Warstwa [MPa] Zag.
cja Warstwy ME ME  ME  / ME
" WYZNACZENIE MODUA
U
[cm]
SPR
ŻYSTOŚCI ŻUŻLI
1. 1+300 podłoże - 8,5 5,0
43
2. 1+400 podłoże - 36,9 3,2
118
(parametr do projektowania met. mech.)
3. 1+300 podbudowa 25 42 2,2
92
4. 1+400 podbudowa 16 56,2 3,5
199
ANALIZA  OBLICZENIA ANALIZA  OBLICZENIA ODWROTNE
ODWROTNE cd.1 cd.2
14
ANALIZA  OBLICZENIA ODWROTNE cd.3
ANALIZA  OBLICZENIA
WYNIKI BADAC
TERENOWYCH
ODWROTNE cd.4
Eo, Ezas, h, D, q
ELSYM5M WZÓR NA UGI
CIE
Tablica 3. Obliczenia ugięć konstrukcji nawierzchni
Eo, Epodb, h wwz = qD (1-n2) / Ezast
Lp. Lokalizacja H Ezast w Eo E1 wElsym
[m] [MPa] [mm] [MPa] [MPa] [m]
UGI
CIE Z ELSYM5M
1. Km1+300 0,25 90 0,607 43 450 0,391
"w"
0,25 90 0,607 43 300 0,462
0,25 90 0,607 43 200 0,550
"w" = wwz
0,25 90 0,607 43 0,609
160
2. Km1+400 0,16 199 0,274 118 450 0,266
0,16 199 0,274 118 400 0,277
WYNIK
0,16 199 0,274 118 0,274
410
MODUA
SPR
ŻYSTOŚCI
Epodb
WYNIK OBLICZEC

WNIOSKI
ODWROTNYCH
KM 1+300 E=160 MPa
ME  /ME PODBUDOWY 2.0, A PODA
OŻA 5.0
1. NIEJEDNORODNOŚĆ PRODUKCJI
Eo=43 MPa
2. ŻUŻLE NADAJ
SI
NA GÓRN
I
DOLN
PODBUDOW

KM 1+400 E=410 MPa
ME  / ME PODBUDOWY 3.5. A PODA
OŻA 3.2
3. DOBRA NOŚNOŚĆ PODBUDOWY -
Eo=92 MPa
>140 MPa(180 MPa)
WYNIK ISTOTNIE ZALEŻY OD PODA
OŻA
WNIOSKI cd.1
4. MODUA
SPR
ŻYSTOSCI  400 MPa NA
DOBRYM PODA
OŻU
5. A
ATWA WE WBUDOWANIU I
ZAG
SZCZANIU
6. PO ROKU EKSPL. BRAK USZKODZEC

15