1. SPECYFIKACJA TECHNICZNA DO PROJEKTU:

   1. Podstawa opracowania:

Podstawą opracowania jest ćwiczenie projektowe z przedmiotu Wymiarowanie Nawierzchni, wydane przez prowadzącego mgr inż. Adriana Ciołczyka, dnia 23.10.2011 w Katowicach.

1. Cel opracowania i zakres projektu:

Celem opracowania jest zaprojektowanie konstrukcji nawierzchni w oparciu o „Katalog typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych”, dla drogi klasy „Z” na odcinku pomiędzy Dąbrowa Górnicza- Ogrodzieniec. Projektowany odcinek drogi posiada przekrój 1:4 i będzie oddany do eksploatacji w roku 2000.

1. Warunki gruntowe przyjęte do projektu:

Grunt rodzimy na którym powstanie projektowana trasa to glina zwięzła. Poziom wody gruntowej w wykopie poniżej niwelety wynosi 1,6 m.

1. Warunki dotyczące obciążenia ruchem:

Na podstawie załącznika A, zawartego w „Katalogu Typowych nawierzchni podatnych i półsztywnych”

1. Lokalizacja, fizjologia terenu i warunki geotechniczne:

Projektowana droga leży w województwie Śląskim, ma swój początek w gminie Ogrodzieniec znajdującej się w środkowo – wschodniej części województwa śląskiego, a kończy się w Dąbrowie Górniczej.

Na terenie projektowanej drogi przeważają grunty spoiste, mało wysadzinowe z przewagą glin zwięzłych. Trasa znajduję się w II strefie przemarzania, głębokość przemarzania gruntu wynosi 1,0 m.

1. Opis drogi w przekroju poprzecznym:

Przekrój poprzeczny drogi został zaprojektowany w oparciu o następujące założenia:

• Szerokość pasa ruchu: 3,00 m

• Szerokość pobocza: 1,50 m

• Głębokość wody gruntowej: 1,60 m

• Grunt na całej długości trasy: Glina zwięzła

• Kategoria ruchu: KR2

• Liczba osi obliczeniowych/ dobę na obliczeniowy pas ruchu: 48,09

W oparciu o przyjęte dane, zaprojektowano:

• Na odcinku prostym: przekrój daszkowy o pochyleniu poprzecznym wynoszącym 5%

• Pochylenie poboczy: 7 %

• Pochylenie skarp wykopów i nasypów: 1:3

• Na łuku: przechyłka jednostronna o pochyleniu poprzecznym wynoszącym 5 %

• Pochylenie poboczy: 5 %

• Pochylenie skarp wykopów i nasypów: 1:3

1. OBLICZENIE KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI:

Wyznaczenie obciążenia ruchem:

N₁ – średni dobowy ruch samochodów ciężarowych bez przyczep w przekroju drogi, w dziesiątym roku po oddaniu drogi do eksploatacji,

N₂ – jw. lecz samochodów ciężarowych z przyczepami,

N₃ – jw. lecz autobusów,

N₁ = 16

N₂ = 53

N₃ = 3

L = (N₁ x r₁ +N₂ x r₂ +N3 x r₃) x f₁ osi/pas/dobę

Określenie kategorii ruchu:

I wariant:

L= ( 16 x 0,109 + 53 x 1,245 + 3 x 0,594) x0,45 = 31,28 -> KR2

II wariant: ( wg KR2)

L = ( 16 x 0,109 + 53 x 1,950 + 3 x 0,594) x 0,45 = 48,094 -> KR2

Określenie warunków gruntowo- wodnych:

Poziom wody gruntowej w wykopie poniżej niwelety: 1,6 m -> warunki wodne przeciętne,

nasyp < 1m

(wg tab. 6 )

Podłoże gruntowe -> Gz – glina zwięzła -> grunt mało wysadzinowy,

Grupa nośności -> G3 -> 3% ≤ CBR < 5%

Głębokość przemarzania gruntu -> h_z = 1,0 m

Wybór metody wzmocnienia podłoża

Zdecydowano wymienić grunt podłoża G3 na warstwę z materiału niewysadzinowego, w postaci pospółki o wskaźniku nośności CBR = 25%. O grubości 30 cm, przy zastosowaniu wzmocnienia geosyntetykiem grubość warstwy można zmniejszyć o 10 %

Wymagana grubość konstrukcji nawierzchni i ulepszonego podłoża ze względu na mrozoodporność wg Tablicy 9. dla KR2 o grupy nośności G3 wynosi h_z= 0,55 m

3 warianty konstrukcji nawierzchni dla kategorii ruchu drogi KR2 :

Wariant A – nawierzchnia podatna, wzmocnienie podłoża przez wymianę gruntu,

• Warstwa ścieralna asfaltowa: 5 cm

• Warstwa podbudowy z betonu asfaltowego: 9 cm

• Podbudowa z kruszywa łamanego,

stabilizowanego mechanicznie: 20 cm

• Grunt niewysadzinowy o CBR= 25%: 30 cm

• Warstwa odsączająca wykonana z pospółki: 15 cm

79 cm

Sprawdzenie warunku mrozoodporności: 0,55 m < 79 cm

Wariant B – nawierzchnia półsztywna, wzmocnienie podłoża poprzez stabilizację gruntu cementem.

• Warstwa ścieralna asfaltowa: 5 cm

• Warstwa podbudowy z betonu asfaltowego: 9 cm

• Podbudowa z kruszywa łamanego,

stabilizowanego mechanicznie: 20 cm

• Grunt stabilizowany spoiwem hydraulicznym

o Rm = 1,5 MPa: 15 cm

• Warstwa odsączająca wykonana z pospółki: 15 cm

64 cm

Sprawdzenie warunku mrozoodporności: 0,55 m < 64 cm

Wariant C – nawierzchnia podatna, wzmocnienie podłoża poprzez wymianę gruntu i stabilizację geosyntetykami.

• Warstwa ścieralna asfaltowa: 5 cm

• Warstwa podbudowy z betonu asfaltowego: 9 cm

• Podbudowa z kruszywa łamanego,

stabilizowanego mechanicznie: 20 cm

• Grunt stabilizowany geosyntetykiem o CBR= 25% 27 cm

• Warstwa odsączająca wykonana z pospółki: 15 cm

76cm

Sprawdzenie warunku mrozoodporności: 0,55 m < 76 cm

4. SPECYFIKACJA TECHNICZNA DOTYCZĄCA MATERIAŁÓW NIEZBĘDNYCH DO WYKONANIA WARSTW

NAWIERZCHNI:

1. Warstwa ścieralna:

Warstwa ścieralna grubości 5 cm wykonana z betonu asfaltowego wg PN-74/S-96022,

mieszanka z kruszywa łamanego zwykłego o uziarnieniu 0/20mm, wg PN-B-11112.

Materiały użyte do produkcji mieszanki mineralno-asfaltowej powinny odpowiadać wymaganiom określonym w odnośnych normach.

1. Podbudowa z betonu asfaltowego:

Podbudowa grubości 9 cm z betonu asfaltowego 0/31,5wg normy BN-71/8933-11, mieszanka z kruszywa łamanego zwykłego wg PN-B-11112.

1. Podbudowa z kruszywa łamanego:

Podbudowa z kruszywa łamanego naturalnego, stabilizowanego mechanicznie wg BN-64/8933-02,

Materiałem do wykonania podbudowy z kruszyw łamanych stabilizowanych mechanicznie powinno być kruszywo łamane, uzyskane w wyniku przekruszenia surowca skalnego lub kamieni narzutowych i otoczaków albo ziaren żwiru większych od 8 mm.

Kruszywo powinno być jednorodne bez zanieczyszczeń obcych i bez domieszek gliny

1. Grunt niewysadzinowy o CBR= 25%:

Warstwa materiału niewysadzinowego w postaci pospółki o wskaźniku nośności CBR = 25%. Według tablicy 8 grubość wymienianej warstwy powinna wynosić 25 cm.

1. Grunt stabilizowany spoiwem hydraulicznym:

2. Grunt stabilizowany geosyntetykiem:

Warstwa materiału niewysadzinowego w postaci pospółki o wskaźniku nośności CBR = 25%. Z uwagi na fakt zastosowania geosyntetyku grubość warstwy można zmniejszyć o 10%.

1. Warstwa odsączająca:

Warstwa odsączająca grubości 15 cm wykonana z pospółki, odpowiadająca wymaganiom

PN-B-11111:1996, o uziarnieniu 0÷31,5 mm

4. WARUNKI ZWIĄZANE Z WYKONYWANIEM POSZCZEGÓLNYCH WARSTW KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI.

   1. Związanie międzywarstwowe:

Bez względu na kategorię ruchu należy stosować wiązanie między warstwami asfaltowymi oraz pomiędzy warstwami podbudowy niezwiązanej lub związanej spoiwem hydraulicznym a warstwą asfaltową. Wiązanie warstw wykonuje się poprzez skrapianie lepiszczem asfaltowym podłoża pod wykonywaną warstwą. Jako lepiszcze asfaltowe należy stosować emulsję asfaltową lub asfalt upłynniony rozpuszczalnikiem organicznym.

Właściwości lepiszcza asfaltowego do skrapiania powinny być dostosowane do warunków stosowania (typ i porowatość podłoża i wykonywanej warstwy, temperatura otoczenia, wilgotność).

Podłoże pod wykonywaną warstwę powinno być skropione w ilości wystarczającej na związanie warstw, bez nadmiaru lepiszcza.

Ilość skrapianego lepiszcza podaje Tablica H. w „Katalogu typowych nawierzchni podatnych i półsztywnych”.

Skrapianie powinno być wykonywane sprzętem mechanicznym zapewniającym równomierność skropienia lepiszczem.

1. Normy dotyczące materiałów:

Stosowane do budowy materiały powinny spełniać wymagania aktualnie obowiązujących przedmiotowych norm, zatwierdzonych lub zalecanych administracyjnie przepisów technicznych lub być dopuszczone na podstawie świadectw lub aprobat technicznych wydanych przez uprawnione do tego instytucje.

1. Warunek odpowiedniego odwodnienia:

Warunkiem koniecznym do zachowania projektowanej nośności i trwałości nawierzchni jest zapewnienie warstwom konstrukcyjnym i podłożu prawidłowego odwodnienia w całym zakresie eksploatacji, w każdych warunkach pogodowych.

1. Odpowiednie zagęszczenie mieszanki betonu asfaltowego:

Wskaźnik zagęszczenia betonu asfaltowego nie powinien być mniejszy niż 98% w każdym miejscu przekroju poprzecznego, we wszystkich warstwach asfaltowych nawierzchni.

1. Układanie warstw:

Wszystkie warstwy nawierzchni powinny być układane o stałej grubości w granicach przyjętej tolerancji. Każda z warstw: ścieralna i wiążąca powinna być układana jednokrotnie, tj. bez podziału jej grubości na dwie lub kilka warstw odrębnie układanych. Należy również dążyć do jednokrotnego układania warstwy podbudowy, dobierając sprzęt zagęszczający i technologię zagęszczenia tak , aby uzyskać wymagany wskaźnik zagęszczenia (nie mniejszy niż 98%).

Uziarnienie mieszanki mineralno- asfaltowej podbudowy powinno być jak najgrubsze, a grubość układanej warstwy powinna stanowić co najmniej trzykrotność nominalnego uziarnienia mieszanki.

Grubość warstwy wiążącej lub ścieralnej ( z wyjątkiem cienkich warstw) z betonu asfaltowego, powinna ze względów technologicznych wynosić co najmniej 2,5 krotność nominalnej średnicy najgrubszego ziarna kruszywa mieszanki mineralnej przy spełnieniu pozostałych zaleceń.

Grubość warstwy z mieszanki SMA powinna być zgodna z wymaganiami podanymi w zeszycie IBDiM, Informacje, Instrukcje nr 49, 1995.

Grubość cienkiej warstwy z mieszanki mineralno- asfaltowej na gorąco powinna być zgodna z wymaganiami podanymi w zeszycie IBDiM, Informacje, Instrukcje nr 50, 1995.