Komunikacyjne udostępnianie lasu:

Celem jest zapewnienie możliwości wykonywania prac z dziedziny gospodarki leśnej:

- hodowli lasu

- użytkowanie lasu

- ochrony lasu

- gospodarki łowieckiej

- turystycznego zagospodarowania lasu

30 - 40 % ruchu na drogach leśnych to transport surowca

Docelową sieć dróg leśnych projektuje się na powierzchni obszaru transportowego - powierzchni leśnych nadleśnictwa składającej się z poszczególnych obszarów ciążenia.

Obszar ciążenia - to część powierzchni leśnej ograniczonej:

- działaniem wód i cieków

- grzbietem górskim

- granicą lasu

- drogą publiczną

z której drewno zrywane jest w określonym kierunku do dróg bocznych i głównej dla obszaru.

Docelowo siec dróg leśnych powinna zapewnić:

- dogodne warunki zrywki drewna na optymalne odległości

- wywóz z lasu drewna i innych produktów oraz przywóz do lasu potrzebnych materiałów i sprzętu

- dowóz pracowników wraz z wyposażeniem

- przestrzeganie zasad hodowli lasu

- nadzór na stanem sanitarnym lasu

- skuteczne zwalczanie i zapobieganie pożarom

- ograniczenie do minimum zniszczeń w d-stanie

- bezpieczeństwo w ruchu i organizację pracy transportowej

- możliwości stosowania nowych metod prac w wielofunkcyjnej gospodarce leśnej

Przepisy prawa powiązane z komunikacyjnym udostępnianiem lasu:

- USTAWA z dnia 7.07.1994r. Prawo budowlane Dz. U. Nr. 207

- Ustawa z dnia 27 marca 2003 o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym Dz. U. Nr. 80

- Ustawa z dnia 18.07.2001 Prawo wodne Dz. U. Nr 115

- Ustawa o drogach publicznych z 2004r.

- Ustawa o lasach z 2005r.

- Rozporządzenie ministrów (Ochrony Środowiska), Infrastruktury, Transportu Spraw wewnętrznych i administracji

- Instrukcja ochrony lasu

- Instrukcja ochrony ppoż.

- Decyzje i zarządzenia DGLP

- Rozporządzenie Ministra Środowiska z 22.03.2006 w sprawie szczegółowych zasad bezpieczeństwa ppoż. lasów

- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 19.11.2001 w sprawie rodzajów obiektów budowlanych

Pojęcia z ustawy prawo budowlane:

Droga - obiekt budowlany będący budowlą

Budowa - wykonywane drogi w określonym miejscu lub jej odbudowę, rozbudowę, przebudowę

Remont - roboty budowlane wykonywane na istniejącej drodze, a prowadzące do przywrócenia jej stanu pierwotnego

Przebudowa - roboty budowlane w wyniku których następuje zmiana parametrów użytkowych i technicznych drogi bez konieczności zmiany pasa drogowego

W ustawie o drogach publicznych:

Droga - budowla mieszcząca się w pasie drogowym z drogowymi obiektami inżynierskimi, urządzeniami, instalacjami przeznaczona do uprowadzenia ruchu drogowego

Pas drogowy - wydzielony liniami graficznymi grunt w którym umieszczona jest droga

Utrzymanie drogi - roboty konserwacyjne, porządkowe i inne

Droga leśna - jest to obiekt budowlany będący budowlą, obejmujący wydzielony pas terenu znajdujący się na powierzchni gruntów leśnych, ograniczony szerokością pasa drogowego z drogowymi obiektami inżynierskimi, urządzeniami i instalacjami.

Rodzaje dróg występujące na pow. leśnej:

1. Ze względu na stan prawny:

- publiczne: krajowe, wojewódzkie, powiatowe, gminne

- wewnętrzne: leśne, osiedlowe

Podział dróg leśnych:

1. Kategorie techniczne (I, II, III)

2. Ze względu na usytuowanie:

- dolinowe

- stokowe, warstwicowe

- grzbietowe

3. Ze względu na przeznaczenie:

- drogi wywozowe: główne

- technologiczne

- łącznikowe i boczne

- dojazdowe do osad, szkółek, rekreacyjnych obiektów

- pożarowe

4. Ze względu na rodzaj nawierzchni:

- drogi gruntowe: naturalne, ulepszone

- o nawierzchni twarde, ulepszonej: tłuczniowe, żwirowe, żużlowe

- o nawierzchni twardej ulepszonej: bitumicznej, betonowej

Charakterystyka dróg leśnych na terenie PGL LP:

1. Ilość dróg ogółem ok 220 tyś km w tym:

- drogi publiczne: 48,81 tyś. km

- drogi leśne: 182,97 tyś. km

2. Zagęszczenie dróg ogółem 31,8 m/ha

Rodzaje robót nie na istniejących drogach leśnych:

Konserwacja - bieżące utrzymanie drogi, oczyszczanie rowów, miejscowe poprawienie profilu poprzecznego, odśnieżane

Remont bieżący - zniszczenie nawierzchni jest małe do 15% powierzchni, a profil podłużny i poprzeczny prawidłowy

Remont kapitalny - ziszczenia nawierzchni ponad 15% powierzchni. Profil podłużny i poprzeczny oraz elementy drogi w planie sytuacyjnym, nieprawidłowe, źle funkcjonujące odwodnienie

Przebudowa(modernizacja) - zmiana profilu podłużnego i poprzecznego wynikająca z zakwalifikowania drogi do wyższej kategorii w ramach istniejącego pasa drogowego.

Budowa - budowa pasa drogowego

Wykonywanie robót na drogach leśnych wymaga tylko zgłoszenia do organu administracji.

Na 30 dni przed rozpoczęciem robót zawiadamiamy organ administracji załączając dokumenty: zaświadczenie o prawie do terenu, wymagane uzgodnienia

Typowe elementy przekroju dróg leśnych:

Elementy drogi:

RÓW KORONA DROGI

POBOCZE JEZDNIA POBOCZE

OS DROGI

KORUS DROGOWY _

TOROWISKO ROBÓT DROGOWYCH _

Gruntoznawstwo drogowe - obejmuje zastosowanie mechaniki gruntów i nauk geologicznych do projektowania i budowy dróg.

Mechanika gruntów - nauka o fizycznych i mechanicznych właściwościach gruntów oraz o zmianach w nim zachodzących pod wpływem działania obciążenia

Gruntoznawstwo - to badanie właściwości gruntów w związku z przebiegiem w nich skutków jakie spowodowały te zjawiska

Grunty - są materiałem rozdrobnionym powstałe z okruchów i cząstek skalnych, a jego ziarna (> 0,05mm) i cząstki (<0,05mm) tworzą porowaty układ pomiędzy którymi działają siły znacznie miejsce od wytrzymałości samych ziaren.

Grupy właściwości gruntów:

1. Właściwości fizyko - chemiczne

- skład mineralogiczny

- pow. graniczna cząstek gruntu

- zjawiska fizyko-chemiczne na pow. granicznej cząstek

- zjawiska kapilarne

2. Właściwości fizyczne

- struktura gruntu

- skład granulometryczny

- wilgotność naturalna i optymalna

- gęstość właściwa i objętość gruntu

- stopień plastyczności

- wodoprzepuszczalność

3. Właściwości mechaniczne

- ściśliwość gruntu

- wytrzymałość na ścieranie (zdolność utrzymania nasypu)

- nośność

Kapilarność:

- bierna

- czynna (gdy wysoka kapilarności mała przepuszczalność wody opadowej)

Im drobniejszy grunt tym jego powierzchnia jest większa co powoduje większą kapilarność i podsiąkanie przez większa ilość kanalików kapilarnych w piaseczku,

Klasyfikacja gruntów:

Grupy gruntów	Grunt podstawowy	Symbol	Wymiary cząstek
Bardzo gruboziarnisty	Duże głazy	LBo	> 630
		Głazy	Bo	200 - 630
		Kamienie	Co	63 - 200
	Gruboziarnisty	Żwir gruby Żwir średni Żwir drobny	CGr MGr FGr	20 - 63 6,3 - 20 2,0 - 6,3
		Piasek gruby Piasek średni Piasek drobny	CSa MSa FSa	0,63 - 2,0 0,2 - 0,63 0,063 - 0,2
Drobnoziarnisty	Pył gruby Pył średni Pył drobny	CSi MSi FSi	0,02 - 0,063 0,063 - 0,002 0,002 - 0,0063

Badany grunt klasyfikuje się do danej grupy na podstawie:

- składu granulometrycznego

- plastyczności

- zawartości cząstek organicznych

- genezy

W gruntach złożonych z kilku frakcji nazwę tworzy się na podstawie:

- frakcji głównej warunkującej właściwości inżynierskie (symbol pisany dużymi literami)

- frakcji drugorzędnych (symbol pisany małymi literami) według kolejności ich ważności

Przykłady:

saGr - żwir piaszczysty

Gr/Sa - żwir/piasek

msaSi - pył z piaskiem średnim

fgrCSa - piasek gruby ze żwirem drobnym

grSa - piasek ze żwirem

fgrsaSi - pył z piaskiem i domieszką żwiru drobnego

Wskaźnik różnoziarnistości gruntu - określa sie dla gruntów sypkich i mało spoistych

U = d60/ d10

U < lub = 5 grunt równoziarnisty

5 < U < lub = 15 grunt różnoziarnisty

U > 15 grunt bardzo różnoziarnisty

Różnoziarnistość decyduje o jego przydatności na nasypy , zagęszczalności, nośności oraz wodoprzepuszczalności.

Wilgotność naturalna - to taka, jaką grunt posiada w złożu naturalnym i zależy od uziarnienia, nawilgotnienia oraz zagęszczenia gruntu

Wilgotność optymalna - jest to taka, przy której grunt otrzymuje maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego, czyli najlepsze zagęszczenie

Gęstość właściwa gruntu - jest to stosunek masy jego ziaren i cząstek do ich objętości

Gęstość objętościowa gruntu - to stosunek masy próbki gruntu do jego objętości. Zależy od gęstości właściwej, porowatości i objętości właściwej.

Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego - to masa ziaren i cząstek gruntu w jednostce objętości. Wartość ta przydatna jest przy określaniu porowatości gruntu oraz wskaźnika zagęszczania nasypów.

Porowatość gruntu - to stosunek objętości porów do objętości całego gruntu obliczana na podstawie gęstości właściwej i gęstości objętościowej szkieletu gruntowego. Teoretyczna maksymalna porowatość może wynosić 0,476 minimalna 0,258. Piaski różnoziarniste mają mniejsze wartości a iły większe, zależne to jest od struktury gruntu.

Stopień plastyczności - wyróżnia się trzy konsystencje gruntu: zwarty, plastyczny, płynny

Na ich podstawie wyznacza się : granicę płynności(W1) pomiędzy stanem płynnym a plastycznym, granicę plastyczności(W2) pomiędzy stanem plastycznym, a zwartym,

Stopień plastyczności obliczamy: Il = (Wn - Wp) / Ip

Wskaźnik plastyczności Ip = Wl - Wp

Dla gruntów sypkich nie określa się.

Podział gruntów według spoistości:

Spoistość gruntu	Ilość frakcji iłowej %	Ip - %
Sypkie	0 -2	< 1
Małospoiste	2 - 10	1 - 10
Średnio spoiste	10 - 20	10 - 20
Spoiste zwięzłe	20 - 30	20 - 30
Bardzo spiste	30 - 100	> 30

Wskaźnik piaskowy - to procentowy stosunek objętości frakcji piaskowej do objętości całego badanego gruntu. Stosowany do szybkiego i prostego określania przydatności gruntów do budowy dróg

Przydatność gruntu jako podłoża na podstawie wskaźnika piaskowego:

0 - 14 - grunt jest zły

15 - 24 - wątpliwy lub raczej zły, poniżej 20 nie odpowiedni do stabilizacji cementem

25 - 34 - wątpliwy lub raczej dostatecznie dobry, >30 nadaje się do stabilizacji cementem

35 - 54 - prawie zawsze dobry

55 - 99 - bardzo dobry

Wodoprzepuszczalność - jest to zdolność gruntu do przepuszczania wody porami. Zależy od uziarnienia, porowatości, składu mineralogicznego, temperatury wody. Określana jest wskaźnikiem wodoprzepuszczalności w temperaturze + 10 stopni C.

GRUNT JAKO PODŁOŻE DO KONSTRUKCJI DROGI LEŚNEJ:

Posiadający pozytywne cechy wykorzystywany jest:

- podłoże drogowe naturalne lub nasypowe

- warstwa odsączająca lun odcinająca

- materiał na warstwy nawierzchni drogowych

Posiadający negatywne cechy wykorzystywany jest:

- niestabilność cech mechanicznych uzależniona jest od warunków pogodowych

- możliwość powstawania wysadziń

- możliwość powstawania przełomów

Ocena warunków wodno - gruntowych:

Niebezpieczeństwo powstania wysadziń jest, gdy:

- w podłożu występuje grunt wysadzinowy

- płytkie zwierciadło wody lub podłoże jest bardzo zawilgocone

- mróz działa dostatecznie długo i intensywnie

Kryteria gruntów wysadzinowych:

1. Kryteria uwzględniające uziarnienie gruntu i zawartość frakcji ilastej lub pyłowej:

- A. Casagrande (1934) gruntu U > 15 i frakcji iłowej > 3% lub u < 5 i iłowej > 10%

- A. Ducker (1939) dodatkowo wprowadził grunty o zawartości > 3% frakcji iłowej lub 8% cząstek 0,05 - 0,02 mm za każdy procent udziału frakcji iłowej

- Mortona grutny o uziarnieniu 2 - 0,001 mm gdy > 10% cząstek < 0,05mm

- L. Schaibleg

- A Moos

2. Kryteria uwzględniające kapilarność gruntu i uziarnienie

- K. Beskow

- A. Moos

- Z. Wilun

Stabilizacja gruntu - to wykorzystanie cech fizycznych, fizykochemicznych i chemicznych do ulepszenia właściwości gruntu podłoża i utrwaleniu ich w czasie.

Celem stabilizacji jest - możliwość wykorzystania gruntów podłoża do budowy dróg leśnych

- dla gruntów spoistych wyeliminowanie złych właściwości celem zastosowania gruntu jako podłoża drogowego

- dla gruntów sypkich wzmocnienie dodatnich właściwości celem zastosowania jako podbudowy lub samodzielnej warstwy nawierzchni drogowej

Metody stabilizacji

- mechaniczna(granulometryczna)

- fizykochemiczna przy zastosowaniu materiałów wiążących cementu, wapna, popiołów lotnych, żużla granulometrycznego, bitumów

Podstawowe zalety stabilizacji gruntu rodzimego:

- brak konieczności wymiany gruntów wysadzinowych i niepewnych

- oszczędność na materiałach użytych do budowy nawierzchni

- możliwość zastosowania prostych maszyn rolniczych przydużym stopniu ich zmechanizowania

- ekonomiczność konstrukcji

Wykonanie stabilizacji gruntu obejmuje:

- analizę gruntu: cech fizycznych, chemicznych

- analizę materiałów miejscowych

- po badaniach laboratoryjnych wybór właściwej metody przy uwzględnieniu warunków wodno gruntowych i obciążenia ruchem

- wykonanie robót na drodze przy zachowaniu reżimu technologicznego

Prace drogowe przy stabilizacji gruntu:

- wstępne wyrównanie profilu poprzecznego drogi

- spulchnienie gruntu rodzimego na wymaganą głębokość

- Rozścielenie ustalonego dodatku stabilizatora

- nawilgocenie mieszani wodą do wilgotności optymalnej

- powtórne wymieszanie aż do uzyskania jednolitej barwy na całej grubości warstwy

- profilowanie szablonem w celu otrzymania żądanego profilu poprzecznego

- zagęszczenie mieszanki walcem

Stabilizacja mechaniczna:

Polega na doborze odpowiedniego uziarnienia gruntu podłoża drogowego poprzez uzupełnienie składnikami granulometrycznymi których jest brak wymieszane z innym gruntem. Efektem stabilizacji mechanicznej jest uzyskanie optymalnej mieszanki gloniasto-piaskowej lub gliniasto-żwirowej gdzie:

- frakcja żwirowa lub piaskowa jest szkieletem nośnym

- frakcja pyłowa stanowi wypełniacz

- frakcja iłowa jest lepiszczem

Stabilizację mechaniczną stosujemy:

- na gruntach sypkich o dobrych warunkach wodnych

- nie wykonuje się z gruntów bardzo spoistych

- ekonomiczne uzasadnienie jest odziarnienie gruntem przywiezionym w ilości < 20%

Stabilizacja cementem - jest to wymieszanie gruntu rodzimego z dodatkiem cementu w wyniku czego powstaje „cementogrunt”.

Cement powoduje zmniejszenie nasiąkliwości cząstek iłowych i powstanie szkieletu nośnego wskutek wiązania cementu z cząstkami gruntu

Niezwiązane cząstki gruntu tworzą lepiszcze między agregatami szkieletu gruntowego co powoduje znaczną podatność (mniejsza wrażliwość na skurcz).

Wytrzymałość cementogruntu po 7 dniach powinna wynosić 1,8 - 2,4 MPa dla górnych warstw podbudowy i 1,2 - 1,8 MPa dla dolnej warstwy.

Stosowane dodatki cementu do gruntu to od 6 -12 % w zależności od rodzaju gruntu.

Zagęszczenie mieszanki powinno nastąpić najpóźniej go 5 godzin.

Stabilizację cementem stosujemy na:

- gruntach sypkich zbliżonych uziarnieniem do mieszanki optymalnej,

- gruntach małospoistych stosujemy odziarnienie pospółką

- gruntach o zawartości cząstek organicznych < 2 %

- kwasowość gruntu pH <6,5

Grunt stabilizowany cementem cechuje się:

- dużą nośnością i wytrzymałością na rozciąganie

- szeroki zakres gruntów możliwych do stabilizacji

- tania podbudowa w stosunku do równoważnej z tłucznia

- koniecznością ograniczenia ruchu na czas wykonywania podbudowy

- duża ścieralnością warstwy wierzchniej

- znaczne zapotrzebowanie na cement

Stabilizacja wapnem - wykonywana jest w celu wyeliminowania niekorzystnych cech spoistego podłoża gruntowego

Stosowane rodzaje wapna:

- wapno palone mielone do gruntu bardzo spoistych, których zagęszczenie następuje po ok. 6 - 8 godz.

- wapno hydratyzowane do gruntów średnio i bardzo spoistych gdy Wopt zbliżone do W nat

- wapno hydrauliczne do gruntów małospoistych

Stosowane dodatki wapna w zależności od plastyczności gruntu:

- w ilości 2 - 4 % w celu przygotowania gruntu do dalszej stabilizacji

- w ilości 6 - 10% zastosowane jako wzmocnienie podłoża drogowego

Grunt stabilizowany wapnem charakteryzuje się:

- utratą złych cech wynikających ze spoistości

- uzyskuje zwiększoną odporność n a działanie wody i mrozu

- poprawia się nośność

Drogi z zastosowaną warstwą z gruntu stabilizowanego wapnem udostępnia się do ruchu po 14 dniach.

Stabilizacja popiołami lotnymi - z węgla brunatnego powoduje zmiany w gruntach spoistych podobne jak przy zastosowania wapna. Do stabilizacji wykorzystuje się drobnoziarniste popioły aktywne o zawartości tlenku wapna > 15%.

Stabilizację popiołami lotnymi stosuje się na:

- gruntach sypkich i mało spoistych przed stabilizacją cementem

- gruntach spoistych jako samodzielną

Czynniki decydujące o parametrach dróg leśnych:

- parametry pojazdów: planujemy dla pojazdów o jak najcięższych parametrach pojazdów, najwyższy nacisk na osi

- prędkość projektowa: prędkość wyższa dla drogi to większy pole widzenia na skrzyżowaniach. Prędkość wewnętrzna będzie dwupasmowa dopuszczona do ruchu publicznego.

- charakterystyka ruchu: obciążenie tzn. czy jest to droga główna czy ż decyduje oboczna, jaka masa ładunku co decyduje, że daną kwalifikuje do danych rodzajów dróg. Która droga jest strategiczna? Natężenie ruch też decyduje o rodzaju klasy drogi. Natężenie wpływa na parametry jezdni(szerokość). Obciążenie na konstrukcje nawierzchni

- ochrona środowiska: to też szerokość psa drogowego, aby nie było konieczności wycinanie lasów wody w terenie. Przy stosowaniu materiałów na droga, także zapewnienie prawidłowej głębokości rowów(maks. 70cm głębokości)

- estetyka drogi: Wpisanie drogi w istniejący krajobraz, w istniejącym pasie drogowym. Wielkość wykopów, nasypów. Stosowanie materiały w lasach dywanik bitumiczny nie nadaje się !!!

- materiały miejscowe: Na ile mam np: kamienia żeby wykończyć ściany przepustów, darni, faszyny. To zastosowanie materiałów miejscowych, gruntowych

- technologia prac leśnych: oznacza odpowiednie miejsce na załadunek aby nie uszkadzać roślinności, drzew

- aspekty ekonomiczne: długość drogi dopasowanie drogi do terenu, wpasowanie w przekrój nawierzchni. niweleta, odpowiednie trasowanie

Parametry pojazdów - rozstaw osi i kół układ geometryczny pojazdu, nacisk osi, promień zawracania, długość i szerokość pojazdu, wymiary opon i ciśnienie w kołach

Prędkość projektowa - zależna jest od kategorii drogi - charakterystyki ruchu i od ukształtowania terenu

Przyjęte kategorie dróg leśnych w zależności od transportowanej masy drewna daną drogą.

Masa drewna	Kategoria drogi
< 5000 m3	III
OD 5000 DO 10000 M3	II
> 10000M3	I

Prędkość projektowa stosowana dla dróg leśnych:

Rodzaj terenu	Kategoria drogi
		I	II	III
Płaski	60	40	30
Falisty	50	40	30
Górska	40	30	30

Elementy drogi uwzględniane przy trasowaniu drogi:

- oś drogi

- łuki poziome

- proste przejściowe

Czynniki wpływające na przebieg trasy drogowej:

- ukształtowanie terenu: ogranicza nam pochylenie drogi, problem nie występuje na nizinach

- istniejąca oś drogi modernizowanej: należy trzymać się z osią już na istniejącej żeby nie przesuwać bo inaczej trzeba będzie ubiegać się o pozwolenie na budowę

- punkty przebiegu trasy: punkty przez które ma przebiegać drogą, zmieniać można, gdy np. na drodze są złe warunki drogowe np: bagno

- aspekty krajobrazowe: jak najmniejsze wycinanie d-stanu

- względy przyrodnicze: nie niszczyć pomników przyrody, rezerwatów podczas prac i samą drogą

- warunki gruntowo - wodne: należy jak najmniej ingerować w środowisko

- cieki wodne: po pierwsze przejście przez ciek zbliżony do kąta prostego.

- długość projektowanej trasy: od punktu A do B

- ilość załamań: chodzi o wyeliminowanie miejscowych załamań powstałych podczas użytkowania dróg.

- odległość między załamaniami trasy: po pierwsze pomiędzy załamaniami muszą się zmieścić mijanka, załamania to zakręt.

Elementy łuku poziomego:

Długość elementów łuku zależna jest od projektowanego kąta zwrotu (α), promienia łuku (R) i można ustalić na podstawie tablic do tyczenia łuków kołowych Lipeieńskiegiego lub Jacyny.

Promień łuku poziomego zależy od:

- prędkości projektowej

- rodzaju nawierzchni

- typu pojazdu

i wyliczany jest z warunku równowagi pojazdu podczas ruchu na łuku oraz widoczności i oświetlenia na łuku.

V² b

R = + i_{o )}

gdzie:

Φ - współczynnik tarcia koła

i_o - pochylenie poprzeczne drogi

Minimalne promienie łuków dla dróg leśnych:

Warunki terenowe Promień R [m]	Kategorie drogi
		I	II	III
Normalne	150	70	50
Trudne	120	50	30

Powinna obowiązywać zasada:

- mały kąt α zwrotu to większe wartości R

- większy kąt to α mniejsze wartości R

Nawierzchnia - to warstwa lub zespół warstw służąca do przyjmowania i rozkładania obciążeń od ruchu pojazdów na podłoże drogowe oraz do zapewnienia dogodnych warunków pogodowych.

Konstrukcja nawierzchni - to układ warstw nawierzchni wraz ze sposobem ich wbudowania

Podstawowe zasady przy wyborze konstrukcji nawierzchni:

- ogólna poprawa stanu sieci dróg przy ustalonym obciążeniu drogi i klasie nawierzchni

- konstrukcje dopasowane do planowanych potrzeb z możliwością etapowego wzmocnienia nawierzchni przy wzroście obciążenia

- rozwiązanie konstrukcyjno - technologiczne umożliwia wykorzystania materiałów miejscowych i wykonanie drogi sposobem gospodarczym

- stosowanie katalogu typowych nawierzchni na drogach leśnych

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA KONSTRUKCJE NAWIERZCHNI

1. Rodzaj i wielkość obciążeń ruchem

Przewidywane średnie obciążenie poj. ciężarowymi o nacisku pojedynczej osi 100 kN na dobę	Klasa nawierzchni
8 : 10	Kl. I (zbiorcze)
4 : 7	Kl. II (wywozowe)
1 : 3	Kl. III (boczne)

2. Standard wykonania nawierzchni:

Określa okres przydatności nawierzchni dróg leśnych i konieczność konserwacji,

- standard: 10 letni okres eksploatacji dla dróg wykonanych w Kl. I i Kl. II a 5 lat dla Kl. III

3. Warunki wodno - gruntowe podłoża drogowego:

> ustalenie konieczności zastosowania warstw zabezpieczających:

- odsączającej z piasku

- odcinającej z gruntów stabilizowanych

- stosowanie geowłókniny drogowej

> poziom wody gruntowej

> skład granulometryczny podłoża

> kapilarność niebezpieczna H_knb

Klasyfikacja podłoża pod względem wysadzinowości:

Stopień wysadzinowości podłoża	Uproszczone kryteria makroskopowego rozpoznania rodzaju gruntu	Pełne kryteria oceny cech technicznych gruntu
				Wskaźnik nośności	Wskaźnik piaskowy Wp	Kapilarność Hknb [m]	Zawartość cząstek < od [mm]
										0,05	0,02
NIEWYSADZINOWE	żwiry, pospółki, piaski grubo, średnio i drobnoziarniste, rumosze skalne, żużle nierozpadowe	> 10	> 35	< 0,1	< 20	< 3
NIEPEWNE	żwiry, pospółki gliniaste, piaski pylaste	5 - 10	< 35	0,1 - 0,3	20 - 30	3 -10
WYSADZINOWE	gliny, iły, piaski gliniaste, pyły	< 5	< 25	> 1,3	> 30	> 10

4. Możliwość zastosowania materiałów miejscowych i odpadów przemysłowych: gruntu rodzime jako podłoża drogowe lub wykorzystane do konstrukcji nawierzchni przez stabilizację.

- nośność i zagęszczenie podłoża drogowego

- skład granulometryczny

- zawartość części organicznych

- kwasowość gruntu (pH)

Grupy nośności podłoża drogowego w zależności od wskaźnika CBR

Wartość wskaźnika CBR [%]	Grupa nośności podłoża drogowego
10 < CBR	G1
5 CBR < 10	G2
3 < CBR < 5	G3
CBR < 3	G4

5. Techniczne i ekonomiczne uwarunkowania realizacji inwestycji drogowej w lesie:

- dostępny park maszynowy

- szybkość wykonywania drogi

- koszty nawierzchni

6. Zastosowanie katalogu typowych konstrukcji dróg leśnych:

- ujednolicenie konstrukcji nawierzchni

- wyeliminowanie nieekonomicznych, przypadkowych i nieracjonalnych konstrukcji

- określenie zapotrzebowania na materiały i sprzęt w fazie wstępnego projektowania

SYSTEM WBUDOWANIA KONSTRUKCJI NAWIERZCHNI:

Wskazówki do konstrukcji dróg leśnych:

1. Drogi leśne I: o nawierzchni bitumicznej na podbudowie na szerokości jezdni, w gruntach niepewnych i wysadzinowych system koryta wtórnego, w powierzchniowo warstwa zabezpieczająca nawierzchnię

2. Drogi leśne II: dwuwarstwowe (poza stabilizowaną cementem): górna warstwa z materiału drobniejszego, dolna warstwa grubsza z materiału o większym omega większym niż w górnej warstwie, na gruntach sypkich korytowo na gruntach niepewnych i wysadzinowych nawierzchnia tłuczniowa systemu koryta wtórnego pozostałe nawierzchnie powierzchniowo na warstwie zabezpieczającej

3. Drogi leśne III: jednowarstwowe, zawsze system powierzchniowym, na gruntach niepewnych i wysadzinowych z warstwą zabezpieczającą

Metody projektowania nawierzchni drogowych:

Grupa 1: metody empiryczne wyznaczania grubości nawierzchni

Grupa 2: metody empiryczno - modelowe w zależności od nośności podłoża wyznaczonej na podstawie badań modelowych. Metoda CBR(amerykańska), VSS(szwajcarska)

GRUPA 3: uproszczone metody obliczeniowe i porównanie z naprężeniami graficznymi dla danego jednorodnego ośrodka sprężystego. Metoda Glossopa i Foldera

Grupa 4: metoda obliczeniowa uwzględniająca naprężenia w ośrodku wielowarstwowym i obiektywnych cech każdej warstwy. Metoda DORNII, B. Kogana, D.M. Burmistera.

METODA CBR: N

100 + pierwiastekP ( 75 + 50 10 )

h = CBR + 5

h- grubość nawierzchni

P - obciążenie na koło samochodowe [ kN]

N - liczba samochodów ciężarowych na dobę o ładowności > 25 kN

CBR - Kalifornijski wskaźnik Nośności podłoża drogowego

Zalety tej metody:

- grubości obliczone sprawdzają się w rzeczywistości

- szybka w ustaleniu i wymaga prostych urządzeń dla dozwolonych gruntów

- określa nośność gruntu w niekorzystnych warunkach

- badanie modelowe zbliżone do warunków naturalnych pracy podłoża

Metoda VSS

Oparta na polowych pomiarach nośności i ugięcia podatnego, a następnie wyznaczenia modułu ściśliwości podłoża, który porównuje się z nomogramem. Metoda nieprzydatna na etapie projektowana nawierzchni, ale bardzo dobra dla odbioru prawidłowości wykonania.

Podsumowanie:

- projektant powinien uwzględnić wszystkie czynniki terenowe występujące na całej długości drogi , co skutkuje różnymi rozwiązaniami nawierzchni

- najlepsze rozwiązania projektowe wykonane nierzetelnie nie zapewnią prawidłowego funkcjonowania drogi

- projektując nową nawierzchnię określić powody deformacji nawierzchni

- nawierzchnia jest jednym z elementów decydującym o funkcjonowania drogi leśnej, ale nie jedynym

Przekrój normalny - jest to pionowy przekrój prostopadły do projektowanej osi drogi

Na przekroju normalnym drogi przedstawione są następujące elementy:

- szerokość korony drogi

- pochylenia poprzeczne jezdni i poboczy

- pochylenia skarp

- konstrukcja nawierzchni

- głębokość i kształt rowów

Czynniki wpływające na parametry elementów w przekroju normalnym dróg leśnych:

- prędkość projektowa i natężenie ruchu (kategoria drogi)

- dane techniczne pojazdów (rozstaw kół)

- podłoże drogowe

- element drogi (łuk poziomy, mijanka)

- rodzaj terenu

Wyróżnia się trzy podstawowe przekroje normalne dla odcinków drogi na:

- prostej

- łuku poziomym

- mijance

Elementy drogi w przekroju normalnym:

- Korona drogi: jezdnia + pobocze

Szerokość jedni na prostym odcinku drogowym:

S = s + 2 x lub S = z + 2y

s - rozstaw kół

z - szerokość zewnętrzna kół

y - wartość dodatkowa 0,45 - 0,56

x - wartość zależna od Vp

x = 0,36 + 0,0038 Vp - metoda czeska

x = 0,5 + 0,005 Vp - metoda polska

0,4 Vp < x < 0,6 Vp - wg S. Biruli

Szerokość jezdni na łuku poziomym ze względu na różny tor kół pojazdu stosowane jest jednostronne poszerzenie jezdni

Metoda BSiPLP

W v

a = 2 R_min

a - poszerzenie jezdni na łuku

W² - baza zastępcza pojazdu

R_min- promień łuku poziomego

Pochylenie poprzeczne jezdni i poboczy - jest wykonywane w celu odwodnienia korony drogi i zależne jest od rodzaju nawierzchni oraz pochylenia niwelety

Pochylenie poprzeczne korony drogi

Rodzaj nawierzchni	Pochylenie jezdni	Pochylenie poboczy
Twarda ulepszona	1,0 - 2,5 %	od 1 do 2 % większe od jezdni
Twarda nie ulepszona	1,5 - 4,0 %
Gruntowa	3,0 - 5,0 %

Pochylenie jezdni na łuku poziomym - ze względu na działanie siły odśrodkowej stosowane jest jednostronne pochylenie jezdni

V² 0,262V²

R = 127 (0,7 φ + i_o) io = R

φ - współczynnik tarcia kół

i₀ - pochylenie poprzeczne jezdni

R - promień łuku poziomego

Pochylenie poprzeczne dla odcinków niwelety zależne jest od pochylenia niwelety na danym odcinku i pochylenia poprzecznego jezdni.

i_u = pierwiastek (i² + i²₀)

Szybkość projektowa [km/h]	Dopuszczalne pochylenie ukośne [%]
30	12,5
40	10,6
50	8,8
60	7,4

Pochylenie skarp zależy od rodzaju gruntu podłoża

Rodzaju gruntu	Pochylenie skarpy
Żwiry i pospółki	1 : 1,25
Piaski grube i średnie	1 : 1,5
Piaski gliniaste, gliny piaszczyste	1 : 1,5
Piaski drobne, gliny	1 : 1,75
Piaski pylaste, iły	1 : 2

Głębokość i kształt rowu uzależniona jest od rodzaju podłoża drogowego i konstrukcji nawierzchni

Rowy o kształcie trapezowym stosowane są dla gruntów spoistych . Rowy o kształcie trójkątnym stosujemy na gruntach sypkich.

13

---