Nawierzchnie drogowe z betonu cementowego
Wymagania francuskie
Podłoże nawierzchni (piąte formę - PF) oznacza warstwę górną nasypu lub dna wykopu przygotowaną do ułożenia na niej podbudowy. Warstwa ta pełni również rolę warstwy mrozoochronnej. Wyróżnia się 4 rodzaje podłoży nawierzchni, które są charakteryzowane przez wtórne moduły odkształcenia sprężystego: PF1 - EV2 = 20 + 50 MPa, PF2 - EV7 = 50 + 120 MPa; PF3 - EV2 = 120 + 200 MPa; PF4 - EV2 > 200 MPa.
Konstrukcje nawierzchni układa się na podłożach typu: PF2, PF3, PF4. Doprowadzenie gruntu do wyżej wymienionej kategorii podłoży nawierzchni wykonuje się poprzez wzmocnienie gruntów kruszywami stabilizowanymi mechanicznie, gruntami lub kruszywami stabilizowanymi cementem lub wapnem. W [7.1] oraz [72] podane są grubości warstw z kruszyw lub gruntów stabilizowanych cementem doprowadzających grunty do wymaganych kategorii podłoży. Przykładowo grunt o wtórnym module odkształcenia sprężystego 20-50 MPa, który ma być doprowadzony do nośności podłoża o kategorii PF3, powinien być wzmocniony warstwą 0,8 m z kruszywa lub warstwą 0,5 m z gruntu stabilizowanego cementem. Wymaga się, ażeby na budowie przed ułożeniem podbudowy podłoże nawierzchni spełniało wymagania sformułowane w tabelach 72 i 7.3.
Tabela 72. Wymagania dla podłoża nawierzchni z kruszywa [72]
Klasa podłoża |
Wtórny moduł odkształcenia sprężystego [MPa] |
Maksymalne ugięcie pod kołem o obciążeniu 65 kN [mm] |
PF2 |
250 |
2,0 |
PF3 |
2120 |
0,9 |
PF4 |
2200 |
0,5 |
Tabela 73. Wymagania dla podłoża stabilizowanego cementem lub wapnem [72]
Klasa |
Maksymalne ugięcie pod kołem samochodu o obciążeniu 65 kN (mm) | |
podłoża |
Stabilizacja wapnem |
Stabilizacja wapnem i cementem |
PF2 |
12 |
03 |
PF3 |
03 |
0,6 |
PF4 |
03 |
Wymagania angielskie
Podłoże oceniane jest wskaźnikiem CBR. Wymagany wskaźnik CBR dla podłoża wynosi CBR = 15%. Jeżeli podłoże nie ma takiego wskaźnika, to należy go wzmocnić warstwą ulepszonego podłoża (capping layer) z materiału rozdrobnionego o wskaźniku CBR>15%. Grubość warstwy wzmacniającej określa się z rys. 5.7 [73].
Podłoże o wskaźniku CBR < 2% wzmacnia się indywidualnie, stosując np. geotek-stylia lub wymianę gruntu i na tak wzmocnionym podłożu układa się warstwę ulepszonego podłoża. Na gruntach wysadzinowych grubość warstw mrozochrannych powinna wynosić co najmniej 0,45 m.
Wymagania szwajcarskie
Wyróżnia się pięć klas podłoża nawierzchni, które przedstawione są w tabeli 7.4 [7.9]. Na podłożu S0 nie układa się podbudowy. Podłoże takie powinno być wzmocnione, np. poprzez stabilizację cementem. Na pozostałych rodzajach układa się podbudowy i nawierzchnie betonowe różniące się grubościami.
Oznacza się również wrażliwość gruntu podłoża na działanie mrozu i w przypadku gruntów wysadzinowych grubość nawierzchni jest wyznaczana w zależności od głębokości przemarzania, obserwowanej w ciągu trzech najcięższych zim ostatnich 30 lat w danym regionie.
Tabela 7.4. Klasy podłoża nawierzchni wg wymagań szwajcarskich [7.9]
Klasa podłoża |
EVi [MPa] |
CBR [%] |
K[MN/m3] |
SO |
< 6 |
<3 |
<15 |
1 SI |
6-15 |
3-6 |
15-30 |
S2 |
15-30 |
6-12 |
30-60 |
S3 |
30-60 |
12-25 |
60-100 |
S4 |
> 60 |
>25 |
>100 |
Oznaczenia:
£Vi - moduł odkształcenia pierwotnego, CBR - wskaźnik nośności podłoża,
K-współczynnik reakcji podłoża.
Wymagania niemieckie
Według przepisów niemieckich [7.8] podłoże gruntowe powinno mieć ustaloną nośność. Wtórny moduł odkształcenia powinien być nie mniejszy niż 45 MPa. Są różne sposoby dojścia do takiej wartości: zastosowanie stabilizacji cementem, wapnem, popiołami itp. Ponadto przepisy niemieckie zalecają stosowanie warstwy mro-zoochronnej w przypadku podłoża wysadzinowego. Przy czym warstwę mrozo-ochronną zalicza się do dolnej warstwy podbudowy. Grubość warstwy mrozo-ochronnej zależy od głębokości przemarzania określonej, z mapy klimatycznej, wy-sadzinowości podłoża, położenia drogi (wykop, nasyp), warunków odwodnienia. Część górna warstwy mrozoochronnej grubości 0,2 m jest wykonywana z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie o uziamieniu od 0/5 do 0/56 mm. Udział ziaren powyżej 2 mm w tej warstwie nie może przekraczać 85%. Wskaźnik
145