Nawierzchnie drogowe dzielimy ze względu na:

1. Rodzaj materiałów

1.1. BITUMICZNE

a)

ASFALTOWE

b)

SMOŁOWE (obecnie nie stosowane)

1.2. BETONOWE

1.3. Z KOSTKI KAMIENNEJ

1.4. Z KOSTKI BETONOWEJ WIBROPRASOWANEJ

1.5. KLINKIEROWE

1.6. BRUKOWCOWE

1.7. PREFABRYKOWANE Z PŁYT BETONOWYCH

1.8. TŁUCZNIOWE

1.9. żWIROWE

1.10. ŻuŻlowe

1.11. Gruntowe

2. Ze względu na sposób przenoszenia obciążeń

2.1. Podatne

2.2. sztywne

2.3. Półsztywne

2.4. Odwrócone

NAWIERZCHNIE PODATNE

•

Materiał –warstwy asfaltowe ułożone na podbudowach z kruszyw niezwiązanych spoiwem;

•

Duża podatność

•

Ugięcia pod kołem ciężkiego pojazdu znaczne (do 0,7 mm; nawet 1,5 mm);

•

Odkształcenia –sprężyste i trwałe;

•

Możliwość tworzenia się kolein;

•

Brak szczelin dylatacyjnych i skurczowych;

•

Grubość bardzo mocno zależy od nośności podłoża

NAWIERZCHNIE SZTYWNE

•

Materiał –płyty betonowe na różnych podbudowach;

•

Duża sztywność

•

Małe odkształcenia sprężyste;

•

Ugięcia bardzo małe 0,1 mm do 0.2 mm;

•

Brak kolein;

•

Istnieją szczeliny (poza betonem ciągle zbrojonym);

•

Możliwość przemieszczeń i spękań przy szczelinach

•

Grubość płyt w mniejszym stopniu zależy od nośności podłoża

NAWIERZCHNIE PÓŁSZTYWNE

•

Typ pośredni

•

Przynajmniej jedna warstwa sztywna pod warstwami asfaltowymi;

•

Materiał –warstwy asfaltowe na podbudowach związanych cementem (beton cementowy,
chudy beton, stabilizacja gruntu cementem, stara nawierzchnia betonowa);

•

Możliwość tworzenia się kolein przy grubych warstwach asfaltowych;

•

Możliwość tworzenia się spękań odbitych

Nawerzchnie podatne i półsztywne:

Materiały do warstwy ścieralnej:

•

SMA (mastyks grysowy),

•

Beton asfaltowy (BA),

•

Asfalt lany,

•

Asfalt porowaty.

•

Cienkie dywaniki asfaltowe ( od 15 do 25 mm )

Materiały do warstwy wiążącej:

•

Beton asfaltowy

•

Mieszanki o podwyższonym module sztywności (specjalne nowe typy)

•

SMA

Materiały do podbudowy zasadniczej podatnej:

•

kruszywa łamane stabilizowane mechanicznie (o ciągłym uziarnieniu 0/31,5 mm)

•

tłuczniowe (jednofrakcyjne makadamowe–teraz nie stosowane)

•

z betonu asfaltowego

Materiały do podbudowy zasadniczej sztywnej i półsztywnej:

•

z betonu cementowego B15, B20

•

z chudego betonu R=6-9 MPa

•

z kruszywa stabilizowanego cementem R=3-5 MPa

Materiały do podbudowy pomocniczej:

•

kruszywa naturalne stabilizowane mechanicznie(pospółka, piasek gruboziarnisty, żwir,
mieszanka)

•

grunty i kruszywa stabilizowane cementem, popiołami lotnymi, wapnem, bitumami
(asfaltem upłynnionym, asfaltem spienionym, emulsją) –o niższej wytrzymałości i jakości niż
do podbudowy zasadniczej, Rm= 2,5MPa; Rm=1,5MPa
Ulepszone podłoże stosowane jest tam, gdzie:

•

Podłoże naturalne ma zbyt małą nośność (CBR <10%)

•

Podłoże jest wrażliwe na wodę i nieprzepuszczalne

•

Podłoże jest wrażliwe na mróz (wysadzinowe, niepewne)
Ulepszone podłoże gruntowe:

•

Warstwa mrozoochronna,

•

Warstwa odsączająca, k > 8 m/dobę

•

Warstwa odcinająca( Piasek drobnoziarnisty, Geosyntetyki)

Funkcje warstw:

1. ścieralna

•

Zapewnienie odpowiedniej równości i szorstkości (komfort i bezpieczeństwo).

•

Ochrona nawierzchni przed wpływem czynników atmosferycznych,

2. wiążąca

•

Zwiększenie nośności konstrukcji nawierzchni

•

Rozłożenie obciążeń od kół

•

Powiązanie warstwy ścieralnej z warstwami dolnymi

3.podbudowa zasadnicza

•

Fundament konstrukcji nawierzchni

•

Przejęcie obciążeń i ich rozłożenie na podłoże gruntowe

Ze względów wytrzymałościowych jest to najważniejsza część konstrukcji nawierzchni.

4.podbudowa pomocnicza

•

Wspomaga podbudowę zasadniczą w przenoszeniu obciążeń i ich rozłożeniu na podłoże
gruntowe.

•

Materiały niższej jakości niż do podbudowy zasadniczej

•

Ochrona przed wodą i mrozem.

•

Nośność.

5.ulepszone podłoże

•

Poprawienie nośności gruntu

•

Poprawienie odwodnienia gruntu

•

Poprawienie mrozoodporności gruntu

6. ulepszone podłoże – rola platformy roboczej

•

Ruch ciężkich maszyn (układarek)

•

Zagęszczenie podbudowy
Aby utworzyć platformę roboczą można:

•

Wykonać stabilizację cementem 10 –15 cm

•

Wbudować warstwę kruszywa ( CBR = 40% ) 20 –25 cm

7. ulepszone podłoże – rola warstwy odsączającej

•

Odprowadzenie wody, która dostaje się pod nawierzchnię (z góry i z dołu przez
podciąganie kapilarne)

•

Stosuje się gdy (ZWG) Zwierciadło Wody Gruntowej jest blisko spodu konstrukcji
nawierzchni (mniej niż 1,5 m)

•

Warstwa odsączająca z piasku, pospółki

•

Piasek, pospółka o dużej wodoprzepuszczalności (nie mogą być zaglinione, zapylone)

•

Współczynnik filtracji co najmniej k = 8 m/dobę

•

Grubość warstwy 15 –30 cm

•

Spadek poprzeczny 2 –4%

•

Rozłożona na całej szerokości korpusu ziemnego

•

Wyprowadzona 20 cm ponad dna rowu, albo na skarpę w wykopie, albo do drenu
podłużnego

8. ulepszone podłoże – rola warstwy mrozoochronnej

•

Przeciwdziałanie wysadzinom mrozowym i przełomom

•

Całkowite wyeliminowanie wysadzin –wymagałoby zastosowania materiałów
niewysadzinowych na pełną głębokości przemarzania (w Polsce 100 –140 cm ) –
BYŁOBY TO NIE EKONOMICZNE!!!!

•

Zminimalizowanie wysadzin –zastosowanie materiałów niewysadzinowych
Autostrady : 0.9 głębokości przemarzania

Drogi lokalne : 0.4 głębokości przemarzania

•

Zapewnienie częściowe odwodnienia wgłębnego k > 5 m/dobę

•

Zapewnienie nośności (wzmocnienie gruntu rodzimego)
Materiał warstwy mrozoochronnej –pospółka, piasek, mieszanka kruszyw naturalnych i
łamanych
Warstwa mrozoochronna powinna być wyprowadzona podobnie
jak odsączająca 20 cm ponad dna rowu, albo na skarpę w wykopie, albo do drenu
podłużnego

9. Warstwa odcinająca - specjalna warstwa wykona na gruncie spoistym pod kruszywem
(tłuczniem lub żwirem):

•

Odcina dolne warstwy nawierzchni od gliniastego podłoża

•

Przeciwdziała mieszaniu się warstw nawierzchni z gliniastym gruntem podłoża

•

Materiały – geosyntetyki (geotkaniny, geowłókniny)

10. Podłoże

•

ważne do głębokości przemarzania

•

σ

z

<0,02 MPa

Nawierzchnie Sztywne (betonowe)

PODBUDOWA

•

Chudy beton

•

Stabilizacja kruszywa cementem

•

Kruszywo łamane (rzadko)
Ulepszone podłoże tak jak dla nawierzchni Asfaltowych
Poprawienie

•

nośności gruntu

•

odwodnienia pod drogą

•

mrozoodporności gruntu
PŁYTA BETONOWA:

•

Beton B40 lub mocniejszy,

•

Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu minimum 5,5 MPa,

•

Nasiąkliwość poniżej 4%,

•

Wysoka mrozoodporność,

•

Wysokie wymagania dla kruszyw w górnej części płyty (mała polerowalność, duża
wytrzymałość na miażdzenie).
WARSTWA POŚLIZGOWA – między podbudową, a płytą betonową

•

Gruba folia z tworzywa sztucznego

•

Piasek otaczany asfaltem

•

warstwa grubości od 2 cm do 3 cm

•

Papa

•

(Papier)
WARSTWA POŚLIZGOWA - Zlikwidowanie (redukcja) przyczepności płyty betonowej
do podłoża
Skutek:

•

Redukcja tarcia i naprężeń termicznych,

•

Zwiększenie naprężeń na spodzie płyty od obciążeń użytkowych

•

Redukcja naprężeń sumarycznych