dimensionare srs

TEHNOLOGII SPECIALE PENTRU LUCRARI DE ARTA

DIMENSIONAREA SISTEMULUI RUTIER

SUPLU

Metoda analitic Metoda analitic de dimensionare const n alctuirea sistemului rutier conform normativelor tehnice n vigoare precum i verificarea strii de solicitare a acestuia sub aciunea traficului de calcul.

Criteriile care stau la baza dimensionrii sistemelor rutiere suple sunt :

deformaia specific de ntindere admisibil la baza straturilor bituminoase;

deformaia specific de compresiune admisibil la nivelul patului drumului;

ETAPE DE CALCUL1. Stabilirea traficului de calcul;2. Stabilirea capacitaii portante la nivelul patului drumului (E dinamic);3. Alcatuirea sistemului rutier;4. Verificarea sistemului rutier la solicitarea osiei standard;5. Verificarea la nghe-dezghe. n vederea dimensionrii sistemelor rutiere suple i semirigide este necesar s se cunoasc:

Compoziia i intensitatea traficului;

Caracteristicile geotehnice ale terenului de fundare;

Regimul hidrologic al complexului rutier i tipul climatic;

Compoziia i intensitatea traficului se stabilete pe baza rezultatelor ultimului recensmnt general de circulaie i reprezint valorile medii zilnice anuale ale numrului de vehicule fizice, corespunztoare urmtoarelor grupe de vehicule :

autocamioane i derivate, cu 2 osii;

autocamioane i derivate, cu 3 osii;

autovehicule de transport marf, cu peste 3 osii;

autobuze;

remorci;

1) Stabilirea traficului de calcul

Caracteristicile osiei standard de 115 kN (o.s. 115)

- sarcina pe roile duble : 57,5 kN

- presiunea de contact : 0,625 Mpa

- raza suprafeei circulare echivalente suprafeei de contact pneu-drum : 0,171 m

Coeficieni de echivalare n osii standard a diferitelor tipuri de autovehicule

Grupa de vehiculeTipul de sisteme rutiere

Suple i semirigideRanforsri sisteme rutiere suple i semirigideRigide

Autocamioane i derivate cu 2 osii0,40,30,3

Autocamioane i derivate cu 3 i 4 osii0,60,82,3

Autovehicule articulate0,80,91,8

Autobuze0,60,60,8

Remoci0,30,20,02

Traficul de calcul se stabilete cu relaia :

(m.o.s.)

- 365 numrul de zile calendaristice dintr-un an;

- pp perioada de perspectiv 10 ani;

- crt coeficient de repartiie transversal - 0,50 pentru drumuri cu 2 benzi de circulaie;

- no.s.115 R numrul de osii standard de 115 kN, corespunztor anului de dare n exploatare a drumului;

- no.s.115 F numrul de osii standard de 115 kN, corespunztor sfritului perioadei de perspectiv luat n considerare;

Deoarece pe acest drum nu s-a efectuat recensmnt de circulaie, traficul de calcul Nc = 1 m.o.s.2) Stabilirea capacitii portante la nivelul patului drumului

Patul drumului se ia in calcul prin caracteristicile de deformabilitate :-coeficientul lui Poisson - modulul de elasticitate dinamic care se stabilesc n funcie de: tipul pmntului, tipul climateric al zonei n care este situat drumul i regimul hidrologic al complexului rutier.

Tipuri de pmnt

Categoria pmntului

Tipul de pmnt

Clasificarea pmnturilor conform STAS 1243

Indicele de

plasticitate Ip

%

Granulozitatea

Argil

%Praf %Nisip %

NecoeziveP1Pietri cu nisipsub 10cu sau fr fraciuni sub 0,5 mm

P210...20cu fraciuni sub 0,5 mm

CoeziveP3Nisip prfos, nisip argilos0...200...300...5035...100

P4Praf, praf nisipos, praf argilos, praf argilos nisipos0...200...3035...1000...50

P5Argil, argil prfoas, argil nisipoas, argil prfoas nisipoaspeste 1530...1000...700...70

Repartiia tipurilor climatice pe teritoriul Romniei este conform hrii nr.1 Regimul hidrologic conform STAS 1709/2

Regim hidrologic 1, corespunztor condiiilor hidrologice FAVORABILE

Regim hidrologic 2, corespunztor condiiilor hidrologice MEDIOCRE i DEFAVORABILE2a pentru sectoare de drum situate n rambleu, cu nlimea minim de 1,00 m

2b pentru sectoare de drum situate : - n rambleu cu nlimea sub 1,00 m ;

- la nivelul terenului

- n profil mixt ;

- debleu

3) Alegerea alctuirii sistemului rutier

O structur rutier este alctuit din urmtoarele straturi :

- mbrcminte rutier alctuit dintr-un strat de uzur i un strat de legtur - strat de baz

- strat de fundaie

Stratul de uzur - este stratul superior al structurii rutiere, menit s reziste aciunilor tangeniale date de trafic i la aciunea factorilor climatici .Stratul de uzur trebuie s aib n plus rugozitate corespunztoare, s asigure o bun drenare a apelor din precipitaii i s mpiedice ptrunderea acestora n corpul drumului.

Stratul de legtur este stratul inferior al mbrcmintei bituminoase n doua straturi, care face legtura dintre stratul de uzur i stratul de baz.Principalele roluri ale stratului de legtur sunt de a prelua o parte din eforturile unitare tangeniale i de a repartiza pe suprafee mai mari eforturile unitare verticale datorate traficului.

Stratul de baz este situat ntre straturile de mbrcminte bituminoas i straturile de fundaie.Acesta are rol de a prelua ncrcrile date de trafic, n special eforturile unitare tangeniale i de ntindere, i de a repartiza eforturile unitare verticale pe suprafee mai mari, predndu-le apoi stratului inferior n limita capacitii portante a acestuia.Tipul clasic de strat de baz, preferat, care ndeplineste aceste condiii, este cel realizat din anrobate bituminoase.

Stratul de fundaie - este situat ntre stratul de baz sau mbrcmintea rutier i terenul de fundare, avnd urmtoarele roluri :

rol de rezisten, straturile de fundaie trebuie s aib o rezisten stabil i o grosime suficient pentru a repartiza ct mai uniform eforturile unitare verticale, pe terenul de fundare.

rol drenant

rol anticapilar

rol antigel

rol anticontaminator (izolator)

Dac stratul de fundaie nu poate s realizeze unul sau mai multe din aceste roluri se impune realizarea, intre patul drumului i primul strat de fundaie, a unui strat de protecie.

mbrcmini bituminoase din mixturi asfaltice

Tipuri de mixturi asfaltice

Mixturile asfaltice pentru mbrcminile bituminoase cilindrate la cald,se prepar din agregate naturale, filer i bitum neparafinos pentru drumuri (bitum pur), conform SR 174-1 i SR 174-2.Tipurile de mixturi asfaltice variaz n funcie de granulozitate i dimensiunea maxim a granulelor agregatelor naturale.Alegerea tipului de mixtur asfaltic se face n funcie de tipul stratului bituminos i de clasa tehnic a drumurilor, conform tabelelor urmtoare :Strat de uzur

Tipul mixturii asfalticeDimensiunea maxim a agregatelor naturale

mmClasa tehnic a drumului

Beton asfaltic bogat n criblur

- BA8

-BA168

16I...V

Beton asfaltic rugos (BAR16)

16I...IV

Beton asfaltic cu agregat mare (BA16)25III...V

Mortar asfaltic (MA)

7IV...V

Strat de legtur

Tipul mixturii asfalticeDimensiunea maxim a agregatelor naturale

mmClasa tehnic a drumului

Beton asfaltic deschis cu criblur (BAD25)25I...V

Beton asfaltic deschis cu pietri concasat (BADPC31)31I...IV

Beton asfaltic deschis cu pietri sortat (BADPS31)31III...V

Tipurle de bitum folosite pentru stratul de uzur i stratul de legtur se difereniaz n funcie de tipul climatic al zonei i de clasa tehnic a drumului, astfel :

tip D 60/80 : zona cald i clasa tehnic I ...V ;

tip D 80/100 : zona rece i clasa tehnic I ...V ;

tip D 100/120 : zona rece i clasa tehnic IV...V .

Adezivitatea bitumului fa de agregatele naturale folosite trebuie sa fie de min.80%, n cazul drumurilor de clas tehnic I i II, i de min.75%, pentru drumurile de clas tehnic III...V.

Dac adezivitatea determinat conform STAS 10969/3 este mai mic, este obligatorie aditivarea bitumului.Dozajele de agregate naturale, filer i bitum se stabilesc prin studii preliminarii, astfel nct compoziia mixturilor asfaltice s se ncadreze n limitele admisibile din tabelele urmtoare

4) Analiza sistemului rutier la solicitarea osiei standard

Sistemul rutier supus analizei se caracterizeaz prin

- grosimea fiecrui strat hi - modulul de elasticitate i coeficientul lui Poisson corespunztor materialelor din straturile rutiere, caracteristici ce se determin conform celor prezentate.Pentru balast sau alte materiale din pietruirea existent

Eb = 0,20 x hb0,45 x Ep = 0,27

Analiza sistemului rutier la solicitarea osiei standard const n determinarea deformaiilor specifice i tensiunilor n punctele critice ale complexului rutier caracterizate printr-o stare de solicitare maxim.

Pentru sistemele rutiere suple calculam :

- r deformaia specific orizontal de ntindere la baza straturilor bituminoase

(cm)

unde : - z1 adncimea la baza straturilor bituminoase (cm)

- grosimea fiecrui strat bituminos (cm)

- z deformaia specific vertical de compresiune la nivelul patului drumului, n microdeformaii;

Z = H (cm) H grosimea totala a sistemului rutier (cm)

Calculele in vederea dimensionarii s-au facut cu programul Xcalderom 2000 si verificarile la inghet-dezghet s-au facut respectand STAS 1709/2-90.

DIMENSIONAREA SISTEMULUI RUTIER NOU anul modernizarii: 2013 tipul climatic: III,

regimul hidrologic:defavorabil 2b ,

perioada de perspectiv - 15 ani,

trafic de calcul: Nc= 0,80 (m.o.s.)

Straturih [cm]E [Mpa]

5 cm BA16 5 42000,35

6 cm BAD256 36000,35

12 cm macadam12 6000.27

32 cm balast 32 5360,27

P4-2000,30

DRUM: PROIECTAT

Sector omogen: DN 1

Parametrii problemei sunt

Sarcina..... 57.50 kN

Presiunea pneului 0.625 MPa

Raza cercului 17.11 cm

Stratul 1: Modulul 4200. MPa, Coeficientul Poisson .350, Grosimea 5.00 cm




Stratul 5: Modulul 200. MPa, Coeficientul Poisson .270 si e semifinit

R E Z U L T A T E: EFORT DEFORMATIE DEFORMATIE

R Z RADIAL RADIALA VERTICALA

cm cm MPa microdef microdef

.0 -11.00 .629E+00 .149E+03 -.222E+03

.0 11.00 -.109E-01 .149E+03 -.589E+03

.0 -23.00 .254E-01 .117E+03 -.341E+03

.0 23.00 .152E-01 .117E+03 -.372E+03

.0 -55.00 .440E-01 .816E+02 -.124E+03

.0 55.00 .645E-02 .816E+02 -.232E+03 Condiii impuse:

a) Criteriul deformaiei specifice de ntindere admisibile la baza straturilor bituminoase

RDO RDO admisibil

Numrul de solicitri admisibile (al osiei standard de 115 kN ) preluate de straturile bituminoase :

Nadm= 24,5x108 x (r) -3,97

Nadm= 24,5x108 x (149) -3,97

Nadm= 5.78 m.o.s.

Rata de degradare prin oboseal RDO= Nc / Nadm

RDO=0,80/5.78 =0,138 RDO= 0.138< RDO admisibil = max 1,00 verific

b) Criteriul deformaiei specifice verticale admisibile la nivelul pmntului de fundare

z z adm

z adm = 600 x Nc 0,28 ( microdeformaii)

z adm = 600 x (0,80) 0,28

z adm = 638 microdeformaii

232 < 638 verific

5) VERIFICAREA LA NGHE DEZGHEDate de calcul :

1 indice de nghe din tabel 2 STAS 1709/1-90 : I5/30med = 493 (Sebes)

2 tip climateric : III

3 Z= 85cm adncimea de nghe

4 condiii hidrologice pentru complexul rutier : defavorabil 2b

5 tip pmnt fundaie : P4

6 grad de sensibilitate la nghe : sensibil

Adncimea de nghe n complexul rutier Zcr :

Zcr = Z+Z = Z+Hsr-He

unde :Z = adncimea de nghe n pmntul de fundaie

Z = spor al adncimii de nghe

Hsr = grosimea sistemului rutier alctuit din straturi rezistente la nghe

He = grosimea echivalent de calcul la nghe a sistemului rutier

Grad de asigurare la ptrunderea ngheului (necesar) Knec= 0,40

Sistem rutiere nou propuse:

Hsr= 55 cm

Z = 85 cm

He=hiCti= 5x0,5+6 x 0,5+12 x 0,75+32 x 0,8= 40.1 cm

unde Cti ,coeficient de echivalare STAS 1709/1-90 tabel 3

Z = Hsr He= 55 40.1 cm = 14.9 cm

Zcr= Z+Z= 99.9 cm

Kef= He/Zcr = 40.1 cm / 99.9 cm= 0.401

Kef = 0,401 > Knec = 0,40 structur rezistent la nghe

CONFORM:

PD 177/2001

AND 550/1999

Straturi h [cm]5 cm BA165 6 cm BAD256 12 cm macadam12 32 cm balast 32P4-

10

_1455357438.unknown

_1455357439.unknown

_1455357437.unknown

dimensionare srs

Documents