34
Magazyn Autostrady 10/2005
PROJEKTOWANIE
mgr inż. Zbigniew Tabor, Zarząd Dróg Wojewódzkich w Katowicach
Nacisk
11,5 tony
na oś
Wyznaczenie obciążenia ruchem
projektowanych nawierzchni
po przystąpieniu Polski do Unii Europejskiej
Dzień 1 maja 2004 roku przeszedł
już do historii. Jesteśmy członkami Unii
Europejskiej i ponosimy wszelkie tego
konsekwencje. Za pewien czas znikną
kontrole na granicach, będziemy mieli
wspólną walutę. Obecnie we wszystkich
gałęziach życia społeczno-gospodarczego
czynione są starania w celu pozyskania
środków europejskich dla wyrównania
poziomu z krajami zachodniej Europy.
Jest to w pewnym sensie nowy „plan
Marshalla”, dzięki któremu za kilka lub
kilkanaście lat będzie nam się żyło zdecy-
dowanie lepiej. Jedną z istotnych dziedzin
życia jest transport, bez którego trudno
sobie wyobrazić działanie gospodarki lub
pojedynczych osób.
Wieloletnie niedoinwestowanie systemu
transportowego lub wręcz czynione jego
kosztem oszczędności doprowadziły do sy-
tuacji, w której jedynie skierowanie ogrom-
nych środków finansowych może pozwolić
na doprowadzenie go w krótkim czasie do
stanu zgodnego z potrzebami i oczekiwa-
niami społeczeństwa. Szansą dla samorzą-
dów jest Zintegrowany Program Operacyj-
ny Rozwoju Regionalnego. Zarządcy dróg
przygotowują zadania i składają wnioski,
chcąc budować lub przebudowywać drogi.
Czy jednak wykorzystanie tej jednorazowej
szansy związanej z przystąpieniem Polski
do Unii Europejskiej da efekt w postaci
trwałej sieci drogowej?
Realnym zagrożeniem efektywnego
wykorzystania przez samorządy środków
unijnych jest obowiązujący obecnie stan
prawny. Zgodnie z Rozporządzeniem Mi-
nistra Infrastruktury w sprawie warunków
technicznych pojazdów [6] od dnia 1 maja
2004 r. dopuszczalny nacisk pojedynczej
osi napędowej pojazdu określono na
11,5 tony. Jednocześnie dla pojazdów
o takich naciskach rozporządzeniem mi-
nistra infrastruktury [7] ustalono wykaz
fragmentów sześciu dróg krajowych, po
którym mogą się one poruszać. Wykazu
dróg krajowych, po których mogą się po-
ruszać pojazdy o dopuszczalnym nacisku
na pojedynczą oś 10 ton nie ustalono.
Na pozostałych drogach, czyli głównie
drogach samorządowych, które stanowią
około 95% całej sieci drogowej w Polsce,
teoretycznie odbywa się ruch nie przekra-
czający nacisków 8 ton na oś, zgodnie z art.
41 ust. 6 Ustawy o drogach publicznych
[11]. Pojazdy ciężarowe, aby dojechać do
Tab. 1. Dopuszczalne masy całkowite i rozkład nacisków osi pojazdów w UE
35
www.elamed.com.pl/autostrady
PROJEKTOWANIE
miejsc załadunku i rozładunku, muszą
jednak korzystać z innych dróg niż krajowe.
Dobitnie świadczy o tym wielkość sieci
dróg krajowych oraz kontrole nacisków osi
prowadzone przez Inspekcję Transportu
Drogowego.
Tak sytuacja wygląda dzisiaj, a co
czeka nas w przyszłości? Ratyfikując, po
przeprowadzonym referendum, Traktat
o przystąpieniu do Unii Europejskiej
Polska wyraziła zgodę na okres przej-
ściowy określony w załączniku XII [10]
do ww. traktatu, trwający do 31 grudnia
2010 r. W tym okresie pojazdy mogą
korzystać z niezmodernizowanej części
polskich dróg jedynie pod warunkiem,
iż spełniają polskie normy nacisku na oś.
Po upływie okresu przejściowego cała sieć
drogowa musi zostać udostępniona do
korzystania przez pojazdy w transporcie
międzynarodowym spełniające limity
określone w Dyrektywie Rady 96/53/WE
[1] zmienionej Dyrektywą 2002/7/WE
Parlamentu Europejskiego i Rady [2].
Do celów załadunku i rozładunku, tam
gdzie jest to technicznie możliwe, w ciągu
całego okresu przejściowego dozwolone
będzie użytkowanie nie unowocześnionej
części drugorzędnej sieci dróg. Oznacza
to, że od 2011 roku po naszych dro-
gach będą jeździły pojazdy ciężarowe
o maksymalnym nacisku 11,5 tony na
oś. W tabeli 1. podano maksymalne
dopuszczalne ciężary pojazdów i naciski
w Unii Europejskiej [5].
Nowelizując w dniu 30 kwietnia 2004 r.
rozporządzenie ministra infrastruktury [6]
nie zmieniono jednak Rozporządzenia
MTiGM w sprawie warunków technicz-
nych, jakim powinny odpowiadać drogi
publiczne [8]. Rozporządzenie to do dzisiaj
(kwiecień 2005 r.) nie zawiera zapisów,
z których jednoznacznie wynika koniecz-
ność dostosowania konstrukcji drogi do
nacisku 11,5 tony na oś. Aby wyjaśnić,
jakie to może spowodować skutki, należy
przypomnieć sposób wyznaczania przy
projektowaniu obciążenia ruchem w celu
zapewnienia 20-letniego okresu eksploata-
cji wymaganego ww. rozporządzeniem.
Zgodnie z załącznikiem nr 5 do tego
rozporządzenia, w którym podano zasady
projektowania konstrukcji nawierzchni
dróg, pojazdy powinny być przeliczone
na liczbę osi obliczeniowych 100 kN (roz-
porządzenie MTiGM [8] podaje naciski
w kN, a rozporządzenie MI [6] w tonach)
na dobę na obliczeniowy pas ruchu za
pomocą wzoru:
L = (N
1
× r
1
+ N
2
× r
2
+ N
3
× r
3
)×f
gdzie:
L – liczba osi obliczeniowych na dobę na
obliczeniowy pas ruchu,
N
i
– średni dobowy ruch pojazdów „i”
w przekroju drogi w połowie okresu
eksploatacji,
r
i
– współczynniki przeliczeniowe na osie
obliczeniowe podane w tabeli „b” załącz-
nika nr 5 do Rozporządzenia [8],
i=1 – samochód ciężarowy bez przyczepy,
i=2 – pojazd członowy,
i=3 – autobus,
f – współczynnik obliczeniowy pasa ru-
chu, który jako wartość stała dla danej
drogi, można w dalszych rozważaniach
pominąć.
Zasadę wyznaczania osi obliczeniowych
zobrazowano na rys. 1. Jest to sprowa-
dzenie sylwetki pojazdu do ilości osi
obliczeniowych za pomocą współczyn-
nika przeliczeniowego r
i
, który wyraża
szkodę zmęczeniową jednego przejazdu
ilości osi obliczeniowych równą jednemu
przejazdowi pojazdu rzeczywistego o n osi
i obciążeniu P
j
.
n
r
i
=
∑
(P
j
/P
0
)
4
j=1
Dla przykładu przeliczono najprostszy
przypadek dwuosiowych samochodów
ciężarowych bez przyczep o dopuszczal-
nych naciskach na oś 80 kN (rys. 2a),
100 kN (rys. 2b) oraz 115 kN (rys. 2c)
wg [6], [1].
Z przedstawionych na r ysunkach
obliczeń jednoznacznie wynika, że w każ-
dym przypadku wartość współczynnika
przeliczeniowego na osie obliczeniowe
jest zdecydowanie większa niż podana
w rozporządzeniu [8].
Podobne obliczenia wykonano dla
wszystkich sylwetek pojazdów określonych
w Rozporządzeniu [6] i Dyrektywie Rady
96/53/WE [1]. W wyniku obliczeń uzyska-
no maksymalne wartości współczynników
przeliczeniowych, które zestawiono w tabe-
li 2, w porównaniu do wartości podanych
w rozporządzeniu [8], katalogu typowych
konstrukcji nawierzchni [3] oraz katalogu
wzmocnień i remontów [4].
Przeliczając otrzymane wyniki na rze-
czywistą trwałość w latach nawierzchni za-
projektowanej zgodnie z rozporządzeniem
[8], otrzymano rezultaty przedstawione
w tabeli 3.
Rzeczywista trwałość nawierzchni drogo-
wej przy obecnym i spodziewanym ruchu
pojazdów ciężarowych może wynosić oko-
ło 6 lat, co stanowi jedynie 1/3 zakładanej
trwałości.
Skutkiem braku odzwierciedlenia w roz-
porządzeniu MTiGM [8] zapisów doty-
czących:
– zmiany Rozporządzenia Ministra Infra-
struktury [6],
– Dyrektywy Rady 96/53/WE [1],
współczynnik
przeliczeniowy
sylwetka
pojazdu
×
×
r
i
=
=
liczba osi
obliczeniowych
r
1
= (115/100)
4
+ (65/100)
4
= 1,986
16 ton
115 kN
65 kN
c) dopuszczalny nacisk 115 kN (11,5 ton)
r
1
= (80/100)
4
+ (80/100)
4
= 1,105
16 ton
80 kN
80 kN
a) dopuszczalny nacisk 80 kN (8 ton)
r
1
= (100/100)
4
+ (60/100)
4
= 1,638
16 ton
100 kN
60 kN
b) dopuszczalny nacisk 100 kN (10 ton)
Rys. 1.
Rys. 2.
36
Magazyn Autostrady 10/2005
PROJEKTOWANIE
– okresu przejściowego określonego w załączniku XII do Trak-
tatu [10], wiele dróg samorządowych, remontowanych lub
przebudowywanych z wielkim wysiłkiem finansowym, ulegnie
przyspieszonej degradacji.
W
NIOSKI
1. Współczynniki przeliczeniowe na osie obliczeniowe określone
w tabeli „b” załącznika nr 5 Rozporządzenia MTiGM [8]
nie odpowiadają rzeczywistym pojazdom, jakie poruszają się
obecnie zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury [6]
i będą się poruszać po upływie okresu przejściowego zgodnie
z załącznikiem XII do Traktatu [10].
2. Okres przejściowy do końca 2010 roku jest zbyt krótki, ze
względu na skalę i rozmiary przedsięwzięć oraz nakłady finan-
sowe, aby można było dostosować sieć dróg samorządowych
do nacisków zgodnych z Dyrektywą Rady 96/53/WE [1].
3. Zarządcy dróg samorządowych już obecnie planując przebu-
dowy lub budowy dróg, powinni uwzględniać konieczność ich
dostosowania do nacisków 11,5 tony/oś.
Literatura
1. Dyrektywa Rady 96/53/WE z dnia 25 lipca 1996 r. ustanawiająca dla niektórych pojaz-
dów kołowych poruszających się na terytorium Wspólnoty maksymalne dopuszczalne
wymiary w ruchu krajowym i międzynarodowym oraz maksymalne dopuszczalne
obciążenia w ruchu międzynarodowym. Dz.U. L 235 z dn. 17 września 1996 r.
2. Dyrektywa 2002/7/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 18 lutego 2002 r.
zmieniająca Dyrektywę Rady 96/53/WE ustanawiającą dla niektórych pojazdów
drogowych poruszających się na terytorium Wspólnoty maksymalne dopuszczalne
wymiary w ruchu krajowym i międzynarodowym oraz maksymalne dopuszczalne
obciążenia w ruchu międzynarodowym. Dz.U. L 067 z dn. 9 marca 2002 r.
3. Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych. GDDP,
IBDiM, Warszawa 1997.
4. Katalog wzmocnień i remontów nawierzchni podatnych i półsztywnych. GDDP,
IBDiM, Warszawa 2001.
5. Piłat J., Radziszewski P.: Nawierzchnie asfaltowe. WKŁ, Warszawa 2004.
6. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 31 grudnia 2002 r. w sprawie wa-
runków technicznych pojazdów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia. Dz.U.
nr 32 z 2003 r., poz. XXX.
7. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 30 kwietnia 2004 r. w sprawie ustalenia
wykazu dróg krajowych, po których mogą poruszać się pojazdy o dopuszczalnym
nacisku na pojedynczą oś do 112,7 kN (11,5 t). Dz.U. nr 102 z 2004 r., poz. 1077.
8. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r.
w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne
i ich usytuowanie. Dz.U. nr 43 z 1999 r., poz. 430.
9. Szydło A., Wadręga R.: Wpływ ruchu na trwałość nawierzchni drogowych. XLVII
Techniczne Dni Drogowe, Szczyrk 2004.
10. Traktat o przystąpieniu Polski do Unii Europejskiej: Załącznik XII.
11. Ustawa z dnia 21 marca 1985 o drogach publicznych. Dz.U. nr 204 z 2004 r.,
poz. 2086 ze zm.
Rodzaj pojazdu
wg rozp.
80 kN
100 kN
115 kN
r
1
– bez przyczepy
0,109
1,105
1,638
1,986
r
2
– z przyczepą
1,245
1,781
2,845
3,928
r
3
– autobus
0,594
1,229
2,410
2,681
Tab. 2. Porównanie współczynników przeliczeniowych
Rodzaj pojazdu
wg rozp.
80 kN
100 kN
115 kN
bez przyczepy
20,0
2,0
1,3
1,1
z przyczepą
20,0
14,0
8,8
6,3
autobus
20,0
9,7
4,9
4,4
Tab. 3. Zestawienie trwałości nawierzchni w latach