Politechnika Białostocka

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Zakład Inżynierii Drogowej

Ćwiczenie projektowe z przedmiotu:

Budownictwo Drogowe

Temat:

Wymiarowanie konstrukcji nawierzchni drogowej

Opracował: Damian Karny

Pod kierownictwem: dr inż. Ewa Ołdakowska

Semestr IV, grupa P3

Rok akademicki 2014/2015

1.0. Dane projektowe.

• droga jednojezdniowa, po jednym pasie ruchu o szerokości 2,75m w każdym kierunku,

• średnie pochylenie niwelety: 5%

• struktura ruchu pojazdów ciężkich:

- samochody ciężarowe bez przyczep 37%

- samochody ciężarowe z przyczepami 44%

- autobusy 19%,

• charakterystyka korpusu drogowego:

- nasyp 1,90m

- wykop 0,50m,

• poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej: ZWG=1,10m,

• pobocza: nieutwardzone,

• rodzaj gruntu: iły

• wskaźnik nośności: CBR=3%

• głębokość przemarzania h_Z=1,00m (Gdańsk)

	Średni dobowy ruch w obu kierunkach
Rok eksploatacji	Samochody ciężarowe bez przyczep	Samochody ciężarowe z przyczepami	Autobusy
1	20	17	6
2	22	19	7
3	23	21	8
4	24	23	9
5	25	25	10
6	26	27	11
7	27	29	12
8	28	31	13
9	29	33	14
10	30	35	15
11	31	37	16
12	32	39	17
13	33	41	18
14	34	43	19
15	35	45	20
16	36	47	21
17	37	49	22
18	38	51	23
19	39	53	24
20	40	55	25

2.0. Klasyfikacja ruchu projektowego

2.1. Określenie liczby równoważnych osi standardowych

N₁₀₀ - ruch projektowy, czyli sumaryczna liczba równoważnych osi standardowych

100kN w całym okresie projektowym nawierzchni przypadająca na pas oblicz.,

N_C - sumaryczna liczba samochodów ciężarowych bez przyczep (C) w całym okresie

projektowym,

N_C+P - sumaryczna liczba samochodów ciężarowych z przyczepami (C+P) w całym

okresie projektowym,

N_A - sumaryczna liczba autobusów (A) w całym okresie projektowym,

r_C, - współczynnik przeliczeniowy liczby samochodów ciężarowych bez przyczep (C) na

liczbę osi standardowych 100 kN,

r_C+P - współczynnik przeliczeniowy liczby samochodów ciężarowych z przyczepą (C+P)

na liczbę osi standardowych 100 kN,

r_A - współczynnik przeliczeniowy liczby autobusów (A) na liczbę osi standardowych

100kN,

f₁ - współczynnik obliczeniowego pasa ruchu,

f₂ - współczynnik szerokości pasa ruchu,

f₃ - współczynnik pochylenia niwelety.

2.2. Obliczenia

f₁ = 1,00 dla drogi jednojezdniowej o 1 pasie ruchu w każdym kierunku

f₂ = 1,13 dla drogi o szerokości pasa ruchu 2,75m≤ s <3,00m

f₃ = 1,00 dla drogi o pochyleniu niwelety i < 6%

N_C = 609

N_C+P = 720

N_A = 310

r_C = 0,45 dla samochodów ciężarowych bez przyczep,

r_C+P = 1,60 dla samochodów ciężarowych z przyczepami

r_A = 1,05 dla autobusów.

Aby ustalić kategorię ruchu, należy pomnożyć N₁₀₀ przez 365.

Tablica 1. Klasyfikacja ruchu projektowego

Przyjęto kategorię ruchu KR3

3.0. Ustalenie warunków gruntowo-wodnych

3.1. Warunki wodne

Dla następujących parametrów:

• wykopy < 1m (0,5 m),

• nasypy > 1m (1,9 m),

• pobocza nieutwardzone,

• poziom swobodnego zwierciadła wody gruntowej od 1m do 2m (ZWG=1,1 m)

Tablica 2. Klasyfikacja warunków wodnych podłoża konstrukcji nawierzchni

Przyjęto warunki wodne przeciętne.

3.2. Warunki gruntowe

Iły należą do grupy gruntów mało wysadzinowych.

3.3. Grupa nośności podłoża

Dla mało wysadzinowych gruntów oraz przeciętnych warunków wodnych grupa nośności podłoża to G4.

3.4. Grupa nośności podłoża gruntowego

Określono według dwóch sposobów:

1. Ocena według wskaźnika wartości CBR gruntu podłoża nawierzchni zgodnie z punktem 7.16 i tablicy 7.3: dla CBR= 3% grupa nośności podłoża to G3.

2. Ocena według warunków gruntowych (mało wysadzinowe) i warunków wodnych (przeciętne) grupa nośności podłoża wg tablicy 7.4 to G4.

Z oceny przeprowadzonej według metody a i b wybrano mniej korzystna grupę nośności podłoża gruntowego G4.

4.0. Zapewnienie warunków odwodnienia konstrukcji

Warstwę odsączającą należy zastosować na podłożach z gruntów wątpliwych i wysadzinowych, jeżeli zwierciadło wody gruntowej znajduje się bliżej niż 1,5 m od spodu konstrukcji nawierzchni. Funkcję warstwy odsączającej może pełnić warstwa mrozoochronna lub warstwa ulepszonego podłoża, wykonana z materiału ziarnistego o odpowiednim uziarnieniu i współczynniku filtracji k ≥ 8 m/dobę, której minimalna grubość wynosi 20 cm w przypadku kategorii ruchu KR3-KR7

4.1 Sprawdzenie potrzeby stosowania warstwy odcinającej:

Zgodnie z punktem 8.23 wykonanie warstwy odcinającej jest zalecane. Warstwa odcinająca zostanie wykonana z geowłókniny.

4.2 Do wykonania dolnych warstw nawierzchni i warstwy ulepszonego podłoża przyjęto

Typ 11. Zgodnie z tablicą 8.3 w postaci;

- podbudowa pomocnicza z mieszanki związanej spoiwem hydraulicznym lub gruntu stabilizowanego spoiwem hydraulicznym

- warstwy ulepszonego podłoża z gruntu stabilizowanego spoiwem hydraulicznym lub wapnem

- warstwa mrozoochronna z mieszanki niezwiązanej lub gruntu niewysadzinowego ( naturalnego lub antropogenicznego) o CBR ≥ 35%; warstwa mrozoochronna pełni funkcję warstwy odsączającej filtracji k₁₀ ≥ 8 m/dobę

5.0. Przyjęcie górnych warstw konstrukcji nawierzchni

Wybrano konstrukcje Typu A2 dla kategorii ruchu KR3

Całkowita grubości górnych warstw nawierzchni konstrukcji wynosi 38 cm.

6.0. Sprawdzenie warunku odporności nawierzchni na wysadziny.

Głębokość przemarzania h_Z = 1,00m (Gdańsk)

Według tablicy 10.1 minimalna wymagana grubość konstrukcji nawierzchni i warstwy ulepszonego podłoża ze względu na wysadziny H_min, dla gruntu G4 i kategorii ruchu KR3 wynosi:

H_całk > H_min

Konstrukcja spełnia warunek odporności nawierzchni na wysadziny.

7.0 Przyjęte konstrukcje nawierzchni i warstwy ulepszonego podłoża:

a) warstwa ścieralna: mastyks grysowy (SMA) o grubości 4 cm,
b) warstwa wiążąca: beton asfaltowy (AC) o grubości 5 cm,

c) warstwa podbudowy zasadniczej z betonu asfaltowego (AC) 7 cm
d) warstwa podbudowy zasadniczej z mieszanki niezwiązanej z kruszywem C_50/30 grubości 22 cm,

e) podbudowa pomocnicza: grunt stabilizowany cementem, klasa C3/4, o grubości 15 cm,

f) warstwa ulepszonego podłoża pełniąca rolę warstwy odsączającej: grunt niewysadzinowy o CBR ≥ 35% i grubości 20cm.

g) warstwa ulepszonego podłoża: grunt stabilizowany cementem, klasa C3/4 o grubości 25 cm.

h) warstwa odcinająca: geowłóknina.

Całkowita grubość warstwy wynosi 98 cm

8.0. Konstrukcja nawierzchni

9

---