NORMATIV din 15 februarie 2005 pentru dimensionarea straturilor de baz din beton de ciment ale structurilor rutiere, indicativ NP 111-04 CUPRINS

CAPITOLUL I: PREVEDERI GENERALE......................................................3 Seciunea 1: Domeniu de aplicare ..................................................................................... 3

Art. 1............................................................................................................................... 3 Art. 2............................................................................................................................... 3 Art. 3............................................................................................................................... 3 Art. 4............................................................................................................................... 3

Seciunea 2: Terminologie.................................................................................................. 3 Art. 5............................................................................................................................... 3

Seciunea 3: Documente de referin ................................................................................. 4 Art. 6............................................................................................................................... 4

CAPITOLUL II: PRINCIPII DE DIMENSIONARE...........................................6 Seciunea 1: Criterii de dimensionare ................................................................................ 6

Art. 7............................................................................................................................... 6 Art. 8............................................................................................................................... 6

Seciunea 2: Date necesare ............................................................................................... 6 Art. 9............................................................................................................................... 6 Art. 10............................................................................................................................. 6

Seciunea 3: Etape principale de calcul ............................................................................. 7 Art. 11............................................................................................................................. 7

CAPITOLUL III: STABILIREA TRAFICULUI DE CALCUL .............................7 Seciunea 1: Prevederi generale ........................................................................................ 7

Art. 12............................................................................................................................. 7 Art. 13............................................................................................................................. 7

Seciunea 2: Perioada de perspectiv................................................................................ 8 Art. 14............................................................................................................................. 8 Art. 15............................................................................................................................. 8 Art. 16............................................................................................................................. 8

CAPITOLUL IV: STABILIREA ALCTUIRII STRUCTURILOR RUTIERE DE CALCUL................................................................................................................8

Seciunea 1: Structura rutier nou.................................................................................... 8 Art. 17............................................................................................................................. 8 Art. 18............................................................................................................................. 8 Art. 19............................................................................................................................. 9 Art. 20............................................................................................................................. 9

Seciunea 2: Structura rutier existent ............................................................................. 9 Art. 21............................................................................................................................. 9 Art. 22............................................................................................................................. 9 Art. 23........................................................................................................................... 10

CAPITOLUL V: ANALIZA STRUCTURILOR RUTIERE DE CALCUL LA SOLICITAREA OSIEI STANDARD.....................................................................10

Art. 24........................................................................................................................... 10 Art. 25........................................................................................................................... 11 Art. 26........................................................................................................................... 11

Seciunea 1: Pmnt de fundare...................................................................................... 11 Art. 27........................................................................................................................... 11 Art. 28........................................................................................................................... 13

Seciunea 2: Materiale din straturi de fundaie ................................................................. 14 Art. 29........................................................................................................................... 14 Art. 30........................................................................................................................... 14

.......................................................................................................................................... 14 Seciunea 3: Beton de ciment pentru strat de baz .................................................................. 14

Art. 31........................................................................................................................... 14 Seciunea 4: Beton de ciment din structura rutier rigid existent ................................. 15

Art. 32........................................................................................................................... 15 Seciunea 5: Mixtura asfaltic din mbrcmintea bituminoas ....................................... 16

Art. 33........................................................................................................................... 16 Art. 34........................................................................................................................... 16

CAPITOLUL VI: STABILIREA COMPORTRII SUB TRAFIC A STRUCTURII RUTIERE ............................................................................................................17

Seciunea 1: Dimensionarea structurii rutiere rigide ........................................................ 17 Art. 35........................................................................................................................... 17 Art. 36........................................................................................................................... 17 Art. 37........................................................................................................................... 17 Art. 38........................................................................................................................... 18 Art. 39........................................................................................................................... 18 Art. 40........................................................................................................................... 19

Seciunea 2: Calculul duratei de via rezidual .............................................................. 19 Art. 41........................................................................................................................... 19 Art. 42........................................................................................................................... 19 Art. 43........................................................................................................................... 20

CAPITOLUL VII: PROBLEME SPECIFICE DIMENSIONRII STRUCTURII RUTIERE PENTRU STRZI...............................................................................20

Art. 44........................................................................................................................... 20 Art. 45........................................................................................................................... 20 Art. 46........................................................................................................................... 20 Art. 47........................................................................................................................... 21 Art. 48........................................................................................................................... 21

CAPITOLUL VIII: ELEMENTE GEOMETRICE ............................................21 Art. 49........................................................................................................................... 21 Art. 50........................................................................................................................... 21 Art. 51........................................................................................................................... 21 Art. 52........................................................................................................................... 21 Art. 53........................................................................................................................... 21

CAPITOLUL IX: CONSIDERAII FINALE ...................................................22 Art. 54........................................................................................................................... 22

ANEXA Nr. 1: EXEMPLE DE CALCUL ............................................................................ 22 Seciunea 1: Exemplul 1................................................................................................... 22 Seciunea 2: Exemplul 2................................................................................................... 24 Seciunea 3: Exemplul 3................................................................................................... 26 Seciunea 4: Exemplul 4................................................................................................... 27 ANEXA Nr. 2: STABILIREA GROSIMII CARACTERISTICE I A REZISTENEI LA

NTINDERE PRIN DESPICARE CARACTERISTICE............................................................... 29

CAPITOLUL I: PREVEDERI GENERALE

Seciunea 1: Domeniu de aplicare

Art. 1 Prezentul normativ se refer la metoda de dimensionare a straturilor de baz din beton de ciment ale structurilor rutiere pentru drumuri i strzi. Metoda de dimensionare este similar celor din rile europene, Ea este elaborat pe baza recomandrilor i cerinelor privind o metod de dimensionare, unic n Europa, prevzute n raportul final al aciunii COST 333.

Art. 2 Prevederile prezentului normativ se aplica la: - dimensionarea stratului de baz din beton de ciment al structurilor rutiere rigide pentru drumuri publice i strzi; - dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a structurilor rutiere rigide existente; - calculul duratei de via rezidual a structurilor rutiere rigide existente.

Art. 3 Structurile rutiere rigide cu strat de baz din beton de ciment sunt alctuite, din: - mbrcminte bituminoas n dou sau mai multe straturi; - strat de baz din beton de ciment; - strat sau straturi de fundaie.

Art. 4 Structurile rutiere rigide dimensionate conform prezentului normativ se verific din punctul de vedere al rezistenei la aciunea fenomenului de nghe - dezghe.

Seciunea 2: Terminologie

Art. 5 Terminologia este conform prescripiilor tehnice in vigoare, cu urmtoarele completri:

a)durat de via rezidual (Dv): - numrul de ani pentru care structura rutier existent poate prelua n continuare traficul de perspectiv.

b)perioad de perspectiv: - perioad de timp, exprimat n ani, pentru care se stabilete traficul de calcul.

c)sector omogen:

- sector de drum caracterizat concomitent prin aceleai date privind traficul de calcul, tipul de pmnt, tipul climateric al zonei n care este situat drumul i regimul hidrologic al complexului rutier. Sectorul omogen de drum este caracterizat prin aceiai alctuire a structurii rutiere, rezultat prin calculul de dimensionare.

d)tensiune (1)noiune prin care se definete starea de solicitare ntr-o structur rutier supus unei ncrcri pe suprafaa drumului. n contextul acestui normativ, tensiunea de ntindere reprezint componenta orizontal a tensorului strii de tensiune, calculat n coordonate axisimetrice, la baza stratului rutier alctuit din beton de ciment. Structura rutier este considerat un mediu multistrat elastic liniar, iar ncrcarea este dat de sarcina static a semiosici standard (57,5 kN), care exercita o presiune vertical uniform de 0,625 MPa pe o suprafa circular cu raza de 0,171 m. (2)n sistemul internaional de uniti (m, MPa), tensiunea de ntindere are unitatea MPa.

Seciunea 3: Documente de referin

Art. 6. Documentele de referin sunt: Ordinul M.T. nr. 43/1998 Norme privind ncadrarea n categorii a drumurilor

naionale. Ordinul M.T. nr. 45/1998 drumurilor. Norme tehnice privind proiectarea, construirea i

modernizarea Ordinul M.T. nr. 46/1998 Norme tehnice privind stabilirea clasei tehnice a drumurilor. SR 174-1:2002 Lucrri de drumuri. mbrcmini bituminoase cilindrate

executate la cald. Condiii tehnice de calitate. STAS 175-87 Lucrri de drumuri. mbrcmini bituminoase turnate

executate la cald. Condiii tehnice generale de calitate. SR 183-1:1995 Lucrri de drumuri. mbrcmini de beton de ciment

executate n cofraje fixe. Condiii tehnice de calitate. SR 183-2:1998 Lucrri de drumuri. mbrcmini de beton de ciment

executate n cofraje glisante. Condiii termice de calitate. SR 662: 2002 Lucrri de drumuri. Agregate naturale de balastier. SR 667:2000 Agregate naturale i piatr prelucrat pentru lucrri de

drumuri. Condiii tehnice de calitate. STAS 1243-88 Teren de fundare. Clasificarea i identificarea pmnturilor. STAS 1275-88 ncercri pe betoane. ncercri pe betonul ntrit.

Determinarea rezistenelor mecanice. STAS 1709/1-90 Lucrri de drumuri. Aciunea fenomenului de nghe-dezghe

la lucrri de drumuri. Adncimea de nghe n complexul rutier. Prescripii de calcul.

STAS 1709/2-90 Lucrri de drumuri. Aciunea fenomenului de nghe-dezghe la lucrri de drumuri. Prevenirea i remedierea degradrilor din nghe-dezghe. Prescripii tehnice.

STAS 2900-89 Lucrri de drumuri. Limea drumurilor. SR 4032/1-2002 Lucrri de drumuri. Terminologie.

STAS 6400-84 Lucrri de drumuri. Straturi de baz i de fundaie. Condiii tehnice generale de calitate.

SR 7970:2001 Lucrri de drumuri. Straturi de baz din mixturi asfaltice cilindrate executate la cald, Condiii tehnice de calitate i prescripii generale de execuie.

STAS 10107/0-90 Construcii civile i industriale. Calculul i alctuirea elementelor structurale din beton, beton armat i beton precomprimat.

STAS 10144/1-80 Profiluri transversale. Caracteristici ale arterelor de circulaie din localitile urbane i rurale. Prescripii de proiectare.

STAS 10473/1-87 Lucrri de drumuri. Straturi din agregate naturale sau pmnturi stabilizate cu ciment. Condiii tehnice generale de calitate.

STAS 12253-84 Lucrri de drumuri. Straturi de form. Condiii tehnice generale de calitate.

AND 539-98 Instruciuni tehnice pentru realizarea mixturilor bituminoase stabilizate cu fibre de celuloz destinate executrii mbrcminilor asfaltice.

AND 540-98 Normativ pentru evaluarea strii de degradare a mbrcminii pentru drumuri cu structuri rutiere suple i semirigide.

AND 550-98 Normativ pentru dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a sistemelor rutiere suple i semirigide (metoda analitic).

AND 559-99 Normativ privind aplicarea soluiei antifisur din mortar asfaltic.

AND 560-99 Normativ privind aplicarea soluiei antifisur din mixturi asfaltice cu volum ridicat de goluri.

AND 584-2002 Normativ pentru determinarea traficului de calcul pentru proiectarea drumurilor din punct de vedere al capacitii portante i al capacitii de circulaie.

CD 31-2002 Normativul pentru determinarea prin deflectografie i deflectometrie a capacitii portante a drumurilor cu sisteme rutiere suple i semirigide.

CD 155-2001 Instruciuni tehnice privind determinarea strii tehnice a drumurilor moderne.

NE 012-99 Cod de practic pentru executarea lucrrilor din beton, beton armat i beton precomprimat.

NP 081-02 Normativ de dimensionare a structurilor rutiere rigide. PD 177-76 Catalog de structuri tip pentru drumuri publice. PD 177-2001 Normativ pentru dimensionarea sistemelor rutiere suple i

semirigide. SR EN 206 - 1 Beton. Partea 1: Specificaie, performanta, producie si

conformitate. *** Structures types de chaussees neuves, Catalogue 1977,

actualisation 1988. Edition 1993. Ministere de l'equipement, du transport et du tourisme, France.

*** Conception et dimensionnement des structures de chausses. Guide technique. LCPC, SETRA, France, 1994.

COST 333 Development of New Bituminous Pavement Design Method. Final Report of Action. Europen Commission Directorate General Transport. Brussels - Luxemburg, 1997.

CAPITOLUL II: PRINCIPII DE DIMENSIONARE

Seciunea 1: Criterii de dimensionare

Art. 7 Dimensionarea structurii rutiere rigide se bazeaz pe criteriul tensiunii de ntindere admisibile a betonului de ciment din stratul de baz.

Art. 8 Metoda de dimensionare se bazeaz pe stabilirea alctuirii structurii rutiere rigide pentru lucrri noi de drumuri sau strzi sau pentru ranforsarea cu straturi bituminoase a structurilor rutiere rigide existente, n conformitate cu prevederile prescripiilor tehnice n vigoare i verificarea strii de solicitare a acesteia, sub aciunea traficului de calcul, astfel nct s ndeplineasc criteriul de dimensionare menionat la art. 7.

Seciunea 2: Date necesare

Art. 9 Pentru dimensionarea structurilor rutiere rigide pentru lucrri noi de drumuri sau strzi este necesar s se efectueze n prealabil studii, n vederea obinerii urmtoarelor date: a)compoziia i intensitatea traficului i evoluia n perspectiv a acestuia; b)caracteristicile geotehnice ale pmntului de fundare; c)regimul hidrologic al complexului rutier (tipul profilului transversal, modul de asigurare a scurgerii apelor de suprafa, posibilitile de drenare, nivelul apei freatice).

Art. 10

(1)Pentru calculul duratei de via rezidual a structurilor rutiere rigide existente i dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a acestora, este necesar s se efectueze studii, n vederea obinerii urmtoarelor date: a)starea de degradare a mbrcmintei din beton de ciment; b)modul de alctuire a straturilor rutiere i grosimile acestora; c)caracteristicile mecanice ale betonului de ciment; d)caracteristicile geotehnice ale pmntului de fundare; e)regimul hidrologic al complexului rutier (tipul profilului transversal, modul de asigurare a scurgerii apelor de suprafa, posibilitile de drenare, nivelul apei freatice).

(2)Perioadele de stocare a acestor date sunt urmtoarele:

a)maximum 18 luni n cazul autostrzilor, drumurilor expres i drumurilor europene; b)maximum 24 luni n cazul strzilor i al celorlalte categorii de drumuri.

Seciunea 3: Etape principale de calcul

Art. 11 Etapele principate de calcul sunt: a)stabilirea traficului de calcul; b)stabilirea alctuirii structurilor rutiere de calcul; c)analiza structurilor rutiere de calcul la solicitarea osiei standard; d)stabilirea comportrii sub trafic a structurilor rutiere.

CAPITOLUL III: STABILIREA TRAFICULUI DE CALCUL

Seciunea 1: Prevederi generale

Art. 12 La dimensionarea structurilor rutiere rigide se ia n considerare traficul de calcul corespunztor perioadei de perspectiv, exprimat n osii standard de 115 kN, echivalent vehiculelor care vor circula pe drum.

Art. 13

(1)Traficul de calcul pentru dimensionarea structurilor rutiere rigide sau a ranforsrilor din beton de ciment, pentru care perioada de perspectiva este in general Pp = 30 ani, se poate determina cu relaia: Nc = 365 x 10 -6 x Pp x crt x MZA0S in care: 365 - numrul de zile intr-un an; Pp - perioada de perspectiva crt - coeficient de repartiie transversala a traficului, pe banda de circulaie cea mai solicitata; MZA0S - intensitatea medie zilnica anuala a traficului, exprimata in osii standard de 115 kN/24 ore, la mijlocul perioadei de perspectiva. (2)n cazul dimensionrii drumurilor de exploatare, echivalarea vehiculelor specifice n osii standard de 115 kN se face printr-un studiu de specialitate.

Seciunea 2: Perioada de perspectiv

Art. 14 Perioada de perspectiv va fi indicat de beneficiarul lucrrii. Ea se stabilete n cadrul primei faze de proiectare, avndu-se n vedere att traficul actual, ct i evoluia n perspectiv a acestuia.

Art. 15 Se recomand adoptarea urmtoarelor valori ale perioadei de perspectiv: - 30 ani pentru dimensionarea structurilor rutiere rigide cu strat de baz din beton de ciment; - 10 ...15 ani pentru dimensionarea structurilor rutiere rigide ranforsate cu straturi bituminoase; - 10 ani pentru determinarea duratei de via rezidual a structurilor rutiere rigide existente.

Art. 16 Modificarea perioadei de perspectiv, n vederea corelrii acesteia cu data drii n exploatare a drumului, implic recalcularea traficului de calcul i n consecin, redimensionarea structurii rutiere.

CAPITOLUL IV: STABILIREA ALCTUIRII STRUCTURILOR RUTIERE DE CALCUL

Seciunea 1: Structura rutier nou

Art. 17 Alctuirea structurilor rutiere rigide cu strat de baz din beton de ciment, a cror dimensionare face obiectul prezentului normativ, se stabilete conform art. 3.

Art. 18 (1)Grosimea mbrcmintei bituminoase se stabilete constructiv. Ea se realizeaz din dou sau mai multe straturi bituminoase i anume, un strat de uzur cu grosimea de minim 4 cm i unul sau mai multe straturi de legtur cu grosime variabila, din beton asfaltic.

(2)Grosimea totala a straturilor bituminoase trebuie sa fie de: - minim 15 cm, atunci cnd nu este prevzut strat antifisur, pentru drumuri din clasa tehnica I si strzi din categoria tehnica I; - minim 12 cm, atunci cnd nu este prevzut strat antifisur, pentru drumuri din clasele tehnice II ... V si strzi din categoriile tehnice II .... IV. (3)Stratul de uzur poate fi executat pe un strat de legtur cu grosimea minim de 5 cm i un strat de mixtur asfaltic executat la cald pentru straturi de baz.

(4)Pentru drumuri din clasa tehnic III ...V i pentru strzi din categoriile tehnice III i IV, stratul de uzur poate fi executat pe un strat din mixtur asfaltic cilindrat executat la cald pentru straturi de baz. (5)In cazuri justificate economic, poate fi folosit pavajul ca mbrcminte rutier.

Art. 19 (1)Grosimea stratului de baz din beton de ciment se stabilete prin calcul de dimensionare.

(2)Ea trebuie s aib o valoare minim, n funcie de clasa de trafic i anume: Grosimea minim a stratului de baz din beton de ciment

Clasa de trafic Trafic de calcul m.o.s. Grosime minim cm FOARTE UOR sub 0,20 18 UOR 0,20 ...0,70 18 MEDIU 0,70 ...3,00 18 GREU 3,00 ...12,00 18 FOARTE GREU 12,00 ...36,00 20 EXCEPIONAL peste 36,00 20

Art. 20 Straturile de fundaie pot avea urmtoarea alctuire: - un strat din balast sort 0 - 63, cu grosime minim de 15 cm; - un strat inferior din balast, cu grosime minim de 10 cm i un strat superior din piatr spart mare sort 63 - 80, sau din piatr spart amestec optimal sort 0-40 sau 0 - 63, cu grosime minim de 12 cm; - un strat inferior din balast, cu grosime minima de 10,0 cm si un strat superior din agregate naturale stabilizate cu liani hidraulici, cu grosime minima de 12, 0 cm.

Seciunea 2: Structura rutier existent

Art. 21 (1)Modul de alctuire a mbrcmintei bituminoase pentru ranforsarea structurii rutiere existente se stabilete conform art. 18 si rezulta dintr-un calcul de dimensionare, conform prezentului normativ. (2)La alctuirea mbrcmintei bituminoase se pot folosi i soluii antifisur. n acest caz, grosimea minim a mbrcmintei bituminoase trebuie s ndeplineasc condiiile prevzute n prescripiile tehnice in vigoare. (3)n cazurile in care indicele de degradare al mbrcmintei existente, din beton de ciment este mai mare de 13 (ID > 13), stratul antifisur poate fi realizat din piatra sparta mare sort 63 - 80 sau din piatra sparta amestec optimal.

Art. 22 (1)Grosimea mbrcmintei din beton de ciment, care va constitui strat de baz sau in unele cazuri strat de fundaie, n cazul structurii rutiere existente care urmeaz s fie ranforsat cu

straturi bituminoase sau pentru stabilirea duratei de via rezidual a structurii rutiere rigide existente, se stabilete att pe baza documentaiilor existente, ct i pe baz de sondaje. (2)Numrul necesar de sondaje se stabilete pe rspunderea investitorului i a proiectantului, n funcie de lungimea sectoarelor omogene de drum sau strad, dar nu trebuie s fie mai mic de dou sondaje pe km, (cte un sondaj pe fiecare sens de circulaie). El trebuie consemnat ntr-un document. (3)n cazul n care lungimea sectorului omogen de drum sau de strad este mai mic de 1 km, numrul minim de sondaje este ase (cte trei sondaje pe fiecare sens de circulaie),

(4)n cazul cnd exist rezultate ale unor msurri de deformabilitate, se recomand ca sondajele s fie efectuate n zone caracterizate prin valori ale deflexiunii apropiate de deflexiunea caracteristic corespunztoare perioadei in care complexul rutier lucreaz in condiiile hidrologice cele mai defavorabile. Deflexiunea caracteristic se determina cu ajutorul relaiei: dC = dM + t x S (0,001 mm) n care: dm = deflexiunea medie normala, corespunztoare tehnicii de msurare, in 0,001 mm; S = abaterea medie ptratic, in 0,001 mm; t = coeficient care depinde de probabilitatea apariiei, a, a unor valori ale deflexiunii, mai mari dect deflexiunea caracteristica, de numrul de valori ale deflexiunii ( n) si de clasa tehnica a drumului. (5)mbrcmintea din beton de ciment este caracterizat prin grosimea caracteristic calculat pentru un risc de depire de 15%, conform anexei 2.

Art. 23

(1)Modul de alctuire a straturilor de fundaie se stabilete de asemenea att pe baza documentaiilor existente, ct i pe baz de sondaje, n conformitate cu prevederile art. 22, (2)Straturile de fundaie sunt caracterizate prin valoarea medie a grosimilor acestora.

CAPITOLUL V: ANALIZA STRUCTURILOR RUTIERE DE CALCUL LA SOLICITAREA OSIEI STANDARD

Art. 24 (1)Analiza structurilor rutiere de calcul la solicitarea osiei standard comport calculul tensiunii de ntindere orizontale la partea inferioar a stratului de baz din beton de ciment.

(2)Se recomanda utilizare unui program de calcul bazat pe urmtoarele ipoteze de calcul: Structura rutiera este solicitata de o sarcina circulara cu presiune verticala uniforma, reprezentnd greutatea semiosiei standard cu roti gemene, transmisa pe o suprafaa circulara echivalenta suprafeei de contact pneu - drum;

1.Caracteristicile sarcinii sunt: a)sarcina pe rotile gemene - 57,5 kN; b)presiunea de contact - 0,625 Mpa;

c)raza suprafeei de contact: 17,1 cm. Intre straturile rutiere exista aderenta; Punctele de calcul al tensiunilor si deformaiilor specifice sunt situate intr-un profil vertical, in centrul sarcinii, la limita intre straturi;

2.Calculul tensiunilor si al deformaiilor specifice se efectueaz in urmtoarele puncte: a)la partea inferioara a straturilor bituminoase; b)la partea inferioara a stratului/straturilor din agregate naturale stabilizate cu liani hidraulici sau puzzolanici; c)la partea inferioara a structurii rutiere (la nivelul patului drumului).

(3)Calculul se efectueaz n punctul cu urmtoarele coordonate axisimetrice: r = 0 (cm) z = hm.a + hBC n care: hm.a - grosimea total a straturilor din mixtur asfaltic, n cm; hBC - grosimea stratului din beton de ciment, n cm.

Art. 25 Structura rutier este caracterizat prin grosimea fiecrui strat rutier i prin caracteristicile de deformabilitate ale materialelor din straturile rutiere i ale pmntului de fundare (modulul de elasticitate dinamic, E, n MPa i coeficientul lui Poisson,).

Art. 26 Grosimile straturilor rutiere se stabilesc conform capitolului IV.

Seciunea 1: Pmnt de fundare

Art. 27 Caracteristicile de deformabilitate ale pmntului de fundare se stabilesc n funcie de tipul de pmnt, tipul climateric al zonei n care este situat drumul i regimul hidrologic al complexului rutier. (1)Tipurile de pmnt, sunt prezentate n tabelul 1. (2)Tipul climateric al zonei este artat n figura 1.

(3)Regimul hidrologic se difereniaz astfel: - regimul hidrologic 1, corespunztor condiiilor hidrologice FAVORABILE; - regimul hidrologic 2, corespunztor condiiilor hidrologice MEDIOCRE i FAVORABILE, notat cu: a: pentru sectoare de drum situate n rambleu cu nlimea minim de 1,00 m; b: pentru sectoare de drum situate n rambleu cu nlimea sub 1 m, la nivelul terenului, n profil mixt sau debleu. Tipurile de pmnt pe baza clasificrii pmnturilor Tabelul 1

Compoziia granulometric Categoria pmntului

Tipul de pmnt

Clasificarea pmnturilor conform STAS 1243

Indicele de plasticitate

Ip % Argil % Praf % Nisip %

P1 Pietri cu nisip Sub 10 cu sau fr fraciuni sub 0.5 mm Necoezive P2 10 ... 20 cu fraciuni sub 0,5 mm

Coezive P3 Nisip prfos, nisip argilos 0 ... 20 0 ... 30 0 ... 50 35 ...100

P4 Praf. praf nisipos, praf argilos, praf argilos nisipos

0 ... 25 0 ... 30 35 ... 100 0 ... 50

P5 Argil, argil prfoas, argil nisipoas, argil prfoas nisipoas

Peste 15 30 ...100 0 ... 70 0 ... 70

Repartiia dup indicele de umiditate lm a tipurilor climaterice

LEGENDA lm

2b 80 70 1 90 55 80 2a 65 III 2b

80 60

50

Valoarea de calcul a coeficientului lui Poisson se stabilete n funcie de tipul pmntului, conform tabelului 3. Valorile de calcul ale coeficientului lui Poisson pentru pmnturi Tabelul 3

Tipul de pmnt P1 P2 P3 P4 P5 Coeficientul lui Poisson, 0,27 0,30 0,30 0,35 0,42

Art. 28 (1)Capacitatea portant la nivelul patului drumului poate fi mbuntit prin prevederea unui strat de form. (2)Modul de alctuire al stratului de form se stabilete pe baz de calcule tehnico-economice, n funcie de materialele disponibile n zona drumului i de rolul preponderent pe care stratul de form trebuie s-l joace, att n perioada de execuie a drumului, ct i n cea de exploatare a acestuia.

(3)Caracteristicile de deformabilitate ale materialelor din stratul de form sunt n funcie de tipul acestora i anume: * pentru materialele necoezive: - valoarea de calcul a modulului de elasticitate dinamic este n funcie de cea a materialelor din stratul suport (Ep) i se calculeaz cu urmtoarea relaie: Es.f. = 0,20 hs.f.0,45 Ep MPa n care hs.f. este grosimea stratului de form, n mm. - coeficientul lui Poisson are valoarea 0, 27. * pentru materiale coezive, n conformitate cu tabelul 4.

(4)Pentru folosirea raional a agregatelor naturale din stratul de fundaie, se recomand s se asigure la nivelul patului drumului o capacitate portant minim, caracterizat prin valoarea modulului de elasticitate echivalent al sistemului bi-strat strat de form - pmnt de fundare de minimum 80 MPa. Pentru stabilirea grosimii stratului de form necesar realizrii acestei capaciti portante se recomanda folosirea prescripiilor tehnice indicativ PD 177. Valorile de calcul ale caracteristicilor de deformabilitate pentru materialele coezive din stratul de form Tabelul 4

Denumirea materialului Modulul de elasticitate dinamic, Fs.f., MPa Coeficientul lui Poisson

Pmnturi coezive tratate cu var: - tip P, i P" - tip P5

150 250

0,35 0.35

Pmnturi coezive stabilizate cu zgur granulat i var

200 0.30

Pmnturi stabilizate cu ciment 300 0.27 Agregate naturale stabilizate eu liani puzzolanici: - zgur granulat

400 500

0,27 0,27

- cenu de termocentral - tuf vulcanic

400 0.27

Seciunea 2: Materiale din straturi de fundaie

Art. 29 Valoarea de calcul a modulului de elasticitate dinamic al balastului (Eb) se stabilete cu relaia: Eb = 0,20 hb0,45 Ep MPa n care: hb - grosimea stratului de balast, n mm; Ep - modulul de elasticitate dinamic al pmntului de fundare, n MPa, conform art. 27 sau al materialului din stratul de form, n MPa, conform art. 28.

Art. 30 Valorile de calcul ale modulului de elasticitate dinamic i ale coeficientului lui Poisson pentru materialele din straturile de fundaie se stabilesc conform tabelului 5. Valorile de calcul ale caracteristicilor de deformabilitate pentru materialele din straturile de fundaie Tabelul 5

Denumirea materialului E. MPa Agregate naturale stabilizate cu ciment n straturi rutiere noi. 1000 0.25 Agregate naturale stabilizate cu ciment n straturi rutiere existente

600 0.27

Piatr spart mare, amestec optimal 500 0.27 Piatr spart mare, sort 63-91 400 0.27 Piatr spart cilindrat din drumurile existente 400* 0.27 Pavaje 350 0.27 Bolovani 200 0,27 * Not: n cazul n care piatra spart cilindrat constituie un strat inferior de fundaie, modulul de elasticitate dinamic se stabilete conform art. 29.

Seciunea 3: Beton de ciment pentru strat de baz

Art. 31 (1)Caracteristicile de deformabilitate ale betonului de ciment din stratul de baz pentru lucrri noi de drumuri i strzi sunt n funcie de clasa betonului de ciment rutier sau de clasa de rezisten a betonului. Ele se stabilesc cu ajutorul tabelului 6. (2)Pentru alegerea clasei betonului de ciment se recomand urmtoarele: (a)pentru drumuri i strzi, la care structura rutier se execut ntr-o etap, se recomanda beton de ciment cu clasa de rezistenta C16/20, C12/15;

(b)pentru strzi la care structura rutier este prevzut s se realizeze n dou etape, n prima etap stratul din beton de ciment fiind un strat de rulare, se recomanda adoptarea unui beton de ciment rutier clasa BcR 4,0 sau BcR3,5, sau beton de ciment clasa C 16/20 sau C 12/15, in funcie de capacitatea portanta a fundaiei. Valorile de calcul ale caracteristicilor de deformabilitate ale betonului de ciment Tabelul 6

Clasa betonului de ciment rutier

Clasa de rezisten a betonului de ciment pentru structuri ce se executa intr-o

singura etapa E, MPa

BcR 4,0 30.000 BcR 3.5 27.000 C 16/20 18.000 C 12/15 15.000

0,15

Seciunea 4: Beton de ciment din structura rutier rigid existent

Art. 32 (1)Caracteristicile de deformabilitate ale betonului de ciment din structura rutier rigid existent pentru determinarea duratei de via reziduale a acesteia i pentru dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare ale acesteia se stabilesc n funcie de rezistena la ntindere prin despicare a betonului de ciment, cu ajutorul tabelului 7.

(2)Rezistena la ntindere prin despicare se determin pe carote cilindrice recoltate din dalele din beton de ciment, conform art. 22. Se recomand determinarea rezistenei la ntindere prin despicare pe minimum 4 carote. Rezistena la ntindere prin despicare caracteristic (Rb car) se obine prin calculul statistic al valorilor rezistenei la ntindere prin despicare, pentru un risc de depire de 15 %. Aceast valoare se utilizeaz pentru stabilirea indicativului betonului de ciment existent, definit astfel nct rezistena la ntindere prin despicare caracteristic s aib cel puin valoarea din tabelul 7. Calculul statistic al rezistenei la ntindere prin despicare se efectueaz conform Anexei 2. Valorile de calcul ale caracteristicilor de deformabilitate ale betonului de ciment existent Tabelul 7

Indicativ RBcar, MPa E, MPa Bce6 3.50 35.000 Bce5 3.15 30.000 Bce4 2.80 24.000 Bce3 2.50 20.000 Bce2 2.00 18.000 Bce 1 1.50 15.000

0.15

(3)n cazurile n care rezistena la ntindere prin despicare caracteristic are valori sub 1, 50 MPa, structura rutier se consider semirigid, stratul rutier din beton de ciment fisurat fiind asimilat cu

un strat din agregate naturale stabilizate cu ciment. Dimensionarea structurii rutiere semirigide se efectueaz utiliznd metode ale practicii locale si internaionale curente.

Seciunea 5: Mixtura asfaltic din mbrcmintea bituminoas

Art. 33

(1)Valorile de calcul ale modulului de elasticitate dinamic ale mixturilor asfaltice din straturile bituminoase noi sunt n funcie de tipul acestora i de tipul climateric al zonei unde sunt situate drumul sau strada i sunt date n tabelul 8. Valorile de calcul ale modulului de elasticitate dinamic ale mixturilor asfaltice Tabelul 8

Tipul climateric I i II III Tipul mixturii asfaltice Modul de elasticitate dinamic. E. MPa

Mixturi asfaltice preparate cu bitum tip D 80/100 - strat de uzur - strat de legtur - strat de baz

3600 3000 5000

4200 3600 5600

Mixturi asfaltice cu bitum modificat - strat de uzur - strat de legtur

4000 3500

4500 4000

Mixturi asfaltice stabilizate cu fibre - strat de uzur * tipMASF16 * tip MASF 8

3300 3000

4000 3600

(2)n cazurile n care structura rutier are mai mult de patru straturi, mbrcmintea bituminoas va fi caracterizat prin: - grosimea total, n cm; - modulul de elasticitate dinamic mediu ponderat (Em) al mixturii asfaltice, care se calculeaz cu relaia; Em = [ (Ei1/3 x hi)/ hi]3 MPa n care: Ei - modulul de elasticitate dinamic al mixturii asfaltice din stratul i, n MPa; hi - grosimea stratului, n cm.

Art. 34 Valorile de calcul ale modulului de elasticitate dinamic ale mixturilor asfaltice din straturile bituminoase existente sunt n funcie de indicele de degradare al mbrcmintei bituminoase i de tipul climateric i sunt date n tabelul 9. Valorile de calcul ale modulului de elasticitate dinamic ale mixturii asfaltice din straturile bituminoase existente Tabelul 9

Tipul climateric I i II III

Indicele de degradare conform instruciunilor indicativ CD 155 Modul de elasticitate dinamic, E, MPa

sub 7,5 3300 4700 7,5-13 3000 3800 peste 13 2500 3000

CAPITOLUL VI: STABILIREA COMPORTRII SUB TRAFIC A STRUCTURII RUTIERE

Seciunea 1: Dimensionarea structurii rutiere rigide

Art. 35 Stabilirea comportrii sub trafic a structurii rutiere rigide are drept scop urmtoarele: - calcularea grosimii stratului de baz din beton de ciment pentru lucrri noi de drumuri i strzi, astfel nct s fie respectat criteriul de dimensionare, conform art. 7; - calcularea grosimii straturilor bituminoase de ranforsare a structurilor rutiere rigide existente, n vederea ranforsrii acestora, astfel nct s fie respectat criteriul de dimensionare, conform art. 7,

Art. 36 Criteriul tensiunii de ntindere admisibile a betonului de ciment din stratul de baz este respectat dac este ndeplinit inegalitatea urmtoare: r< r adm. n care: r - este tensiunea de ntindere orizontal la partea inferioar a stratului de baz din beton de ciment, calculat conform capitolului V; r adm. - tensiunea de ntindere admisibil a betonului de ciment, calculat conform art. 37.

Art. 37 Tensiunea de ntindere admisibil a betonului de ciment se calculeaz cu relaia: r adm. = 0,45 kS RB NCb MPa n care: ks este coeficient care ine seama de eterogenitile locale de portant a stratului de fundaie, a crei valoare este conform art. 38; Rb - rezistena la ntindere prin despicare a betonului de ciment, stabilit conform art. 39; Nc - traficul de calcul, stabilit conform capitolului III; b - exponent al expresiei legii de oboseal, n funcie de clasa betonului de ciment, conform art. 39.

Art. 38 Valoarea coeficientului ks este n funcie de modulul de elasticitate dinamic al stratului de fundaie, care constituie suportul stratului de baz din beton de ciment i se stabilete cu ajutorul tabelului 10. Valorile coeficientului ks Tabelul 10

Portanta stratului inferior. E. MPa sub 80 80 ...120 peste 120 ks 1/1,2 1/1,1 1

Art. 39 Rezistena la ntindere prin despicare (rezistena Brazilian), RB, i exponentul expresiei legii de oboseal a betonului de ciment constituie parametrii de calcul ai tensiunii de ntindere admisibile ai acestuia, care se stabilesc n modul urmtor:

(1)Pentru lucrri noi de drumuri i strzi, n funcie de clasa betonului de ciment, conform tabelului 11. Parametrii de calcul ai betonului de ciment Tabelul 11 Clasa betonului de ciment

rutier Clasa de rezisten a betonului de ciment RB, MPa b

BcR 4,0 2,80 -1/15 BcR 3,5 2.50 -1/15 C 16/20 2, 00 -1/14 C 12/15 1,50 -1/14

(2)Pentru dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a structurilor rutiere rigide existente: - valoarea de calcul a rezistenei la ntindere prin despicare se stabilete cu relaia: RB = 0,90 fd RB med. n care: 0, 90 reprezint valoarea factorului de reducere a rezistenei mecanice a betonului de ciment, n funcie de procesul de degradare a drumului pe perioada de timp pn la darea n exploatare a lucrrii; fd - factor de reducere a rezistenei mecanice a betonului de ciment, n funcie de indicele de degradare al mbrcmintei rutiere, conform tabelului 12. RB med. - valoarea medie a rezistenei la ntindere prin despicare, n MPa, calculat prin prelucrarea statistic a valorilor determinate pe carote cilindrice, conform art. 32, Valorile factorului de reducere Tabelul 12

Indicele de degradare fd sub 7,5 1 7,5- 13 0.95

peste 13 0.90 - exponentul expresiei legii de oboseal a betonului de ciment, b, este n funcie de indicativul betonului de ciment existent, conform art.32 i se stabilete cu ajutorul tabelului 13. Valoarea exponentului b

Tabelul 13

Indicativ b Bce6 -1/16 Bce5 -1/16 Bce4 -1/15 Bce3 -1/15 Bce2 -1/14 Bce 1 -1/14

Art. 40 Dac pentru modul de alctuire al structurii rutiere de calcul nu este ndeplinit criteriul de dimensionare prevzut la art. 36, se modific cu 1 ...2 cm grosimea stratului de baz din beton de ciment pentru lucrri noi de drumuri sau de strzi sau a straturilor din mixtur asfaltic pentru ranforsarea structurilor rutiere existente i se refac calculele pentru stabilirea comportrii sub trafic a acestei structuri rutiere de calcul.

Seciunea 2: Calculul duratei de via rezidual

Art. 41 Stabilirea comportrii sub trafic a structurii rutiere rigide existente are drept scop stabilirea numrului de solicitri ale osiei standard, Nadm., pe care stratul din beton de ciment l poate prelua n continuare.

Art. 42

(1)n cazul n care stratul din beton de ciment reprezint stratul de rulare, valorile Nadm. se calculeaz cu relaiile urmtoare, n funcie de valoarea lui b i anume: - pentru b = -1/16 log Nadm. = 16(logRB - log r) - 6,72346 - pentru b = -1/15 log Nadm. = 15(logRB - log r) - 6,30325 - pentru b = -1/14 log Nadm. = 14(logRB - log r) - 6,588303 n care: b - exponentul expresiei legii de oboseal a betonului de ciment, conform art. 39, tabelul 13; Rb - rezistena la ntindere prin despicare, n MPa, a betonului de ciment, conform art.39 (2); r - tensiunea de ntindere orizontal la partea inferioar a stratului din beton de ciment, n MPa, calculat conform capitolului V. (2)n cazul n care stratul din beton de ciment este acoperit cu straturi bituminoase cu grosimea de max. 8 cm, valorile Nadm. se calculeaz cu relaiile de la art. 42 (1).

(3)n cazul n care stratul de beton de ciment este acoperit cu straturi bituminoase cu grosimi mai mari de 8 cm, valorile Nadm. se calculeaz cu relaiile urmtoare, n funcie de valoarea lui b i anume: - pentru b = -1/16 log Nadm. = 16(logRB - log r) - 5,64192 - pentru b = -1/15 log Nadm. = 15(logRB - log r) - 5,28666 - pentru b = -1/14 log Nadm. = 14(logRB - log r) - 4,93866 n care b, RB i r au semnificaiile de mai sus.

Art. 43 Durata de via rezidual, Dv, se calculeaz cu relaia: Dv = Nadm./ Nc anual n care: - Nadm. = 10logNadm - Nc anual - traficul de calcul mediu anual, n milioane osii standard, stabilit prin mprirea traficului de calcul, calculat conform capitolului III, la numrul de ani corespunztor perioadei de perspectiv, luate n considerare.

CAPITOLUL VII: PROBLEME SPECIFICE DIMENSIONRII STRUCTURII RUTIERE PENTRU STRZI

Art. 44 Structura rutier rigid pentru strzi, n unele cazuri justificate tehnic i economic, poate fi executat n dou etape: - Etapa 1, n care stratul din beton de ciment constitue i un strat de rulare, circulaia vehiculelor desfurndu-se pe suprafaa acestuia; se recomand ca acesta s se execute dup definitivarea lucrrilor subterane. - Etapa 2, n care stratul de beton de ciment este acoperit cu straturi bituminoase, a cror grosime minim este conform art. 18.

Art. 45 Comportarea sub trafic a structurii rutiere trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii. Nc1 < Nadm.1 Nc < Nadm.1 + Nadm.2 n care: Nc1 - traficul de calcul din perioada n care stratul din beton de ciment constituie stratul de rulare, n milioane osii standard; Nc - traficul de calcul pentru perioada de perspectiv luat n considerare, conform art. 15; Nadm.1- numrul de solicitri ale osiei standard pe care stratul din beton de ciment l poate prelua n perioada de timp de la execuie pn la acoperire cu straturi bituminoase i care se calculeaz conform art. 46; Nadm.2 - numrul de solicitri ale osiei standard pe care stratul din beton de ciment l poate prelua n perioada de timp de la acoperirea cu straturi bituminoase i pn la sfritul perioadei de perspectiv i se calculeaz conform art. 47.

Art. 46 Numrul de solicitri ale osiei standard pe care stratul din beton de ciment l poate prelua n perioada de timp de la execuie pn la acoperire cu straturi bituminoase, Nadm.1, se calculeaz cu urmtoarele relaii, n funcie de valoarea lui b: - pentru b = -1/15 log Nadm. = 15(logRB - log r) - 6,30325 - pentru b = -1/14 log Nadm. = 14(logRB - log r) - 5,88303 iar Nadm.1, = 10logNadm.1.

Art. 47. Numrul de solicitri ale osiei standard pe care stratul din beton de ciment l poate prelua n perioada de timp de la acoperirea cu straturi bituminoase i pn la sfritul perioadei de perspectiv, Nadm.2, se calculeaz cu urmtoarele relaii, n funcie de valoarea lui b: - pentru b = -1/15 log Nadm. = 15(logRB - log r) - 5,28666 - pentru b = -1/14 log Nadm. = 14(logRB - log r) - 4,93866 iar Nadm.2 = 10log Nadm.2.

Art. 48 Grosimea necesar a stratului de baz este cea pentru care sunt ndeplinite condiiile prevzute la art.45.

CAPITOLUL VIII: ELEMENTE GEOMETRICE

Art. 49 Grosimea stratului de baz din beton de ciment al structurilor rutiere pentru drumuri publice i strzi este cea rezultat prin dimensionare, conform prezentului normativ, cu abateri locale maxime admise de - 10 mm i de +20 mm.

Art. 50 Limea stratului de baz din beton de ciment se stabilete conform prescripiilor in vigoare cu abateri locale maxime admise de 15 mm.

Art. 51 Pantele n profil transversal i declivitile n profil longitudinal ale suprafeei stratului de baz din beton de ciment sunt aceleai ca ale mbrcmintei bituminoase sub care se execut

Art. 52 Denivelrile admisibile n profil longitudinal ale suprafeei stratului de baz din beton de ciment sub dreptarul de 3,00 m sunt de maximum 10 mm.

Art. 53 Stratul de baz din beton de ciment se execut cu rosturi longitudinale i transversale. (1)Rosturile de dilataie se execut la distane de circa 100 m. (2)Rosturile de contracie se execut la distane cuprinse ntre 4 m i 6 m perpendicular pe axa drumului, n linie continu pe toat limea stratului de baz. (3)Rosturile de contact se realizeaz cnd se ntrerupe turnarea betonului de ciment.

CAPITOLUL IX: CONSIDERAII FINALE

Art. 54 La execuia stratului de baz din beton de ciment se recomanda a se tine seama de prevederile SR 183-1.

ANEXA Nr. 1: EXEMPLE DE CALCUL

Seciunea 1: Exemplul 1

Dimensionarea stratului de baz din beton de ciment pentru o structur rutier rigid pentru o variant a unui drum naional din clasa tehnic II.

I.Datele problemei: (a)Se cere s se stabileasc alctuirea unei structuri rutiere rigide pe o variant nou a unui drum naional principal din clasa tehnic II. Drumul este situat n zona climateric II, ntr-o regiune n care sursele de agregate naturale de carier sunt la distane relativ reduse fa de traseul drumului. (b)Terasamentele rutiere sunt n rambleu, cu o nlime de maximum 1,00 m. Pmntul de fundare este alctuit din prafuri i prafuri argiloase.

(c)Caracteristicile traficului rutier sunt cele corespunztoare postului de recenzare situat pe drumul naional, nainte de intrare n variant. Astfel, recensmntul general de circulaie din anul 2000 a evideniat urmtoarea compoziie a traficului: 380 autocamioane i derivate cu 2 osii 99 autocamioane i derivate cu 3 i 4 osii 194 autovehicule articulate 206 autobuze 75 remorci la autocamioane i tractoare

(d)Perioada de perspectiv a drumului a fost stabilit de beneficiarul lucrrii de 30 ani (2005 -2035). Stabilirea traficului de calcul Se stabilete traficul de calcul, cu ajutorul datelor din tabelul 14. Tabelul 14

Grupa de vehicule MZAk/

2000/ 24 ore

fk Pk MZAk x fk

x Pk

1 2 3 4 5 Autocamioane i derivate cu 2 osii 380 0,3 1,9 217 Autocamioane i derivate cu 3 i 4 osii 99 3,8 1,9 715 Autovehicule articulate 194 2,9 2,1 1181 Autobuze 206 1,5 1,7 525 Remorci la autocamioane i tractoare 75 0,2 2,2 33

Total vehicule 954 2671 NOTA: fk este coeficientul mediu de echivalare a vehiculelor fizice n osii standard de 115 kN, a crei valoare este conform tabelului 3, art. 14; Pk coeficientul de evoluie (valoarea medie probabil) a traficului pentru mijlocul perioadei de perspectiv, respectiv anul 2020, conform anexei I, tabelul 3. Rezult urmtorul trafic de calcul: Nc = 365 x 10-6 x 30 x 0,5 x 2671 = 14,624 m.o.s, corespunztor clasei de trafic FOARTE GREU

II.Stabilirea alctuirii structurii rutiere Se stabilete urmtoarea alctuire a structurii rutiere de calcul, conform capitolului IV: - mbrcmintea bituminoas executat la cald, este prevzut s fie alctuit din 4 cm strat de uzur 8 cm strat de legtur - strat de baz din beton de ciment, clasa C 16/20, cu urmtorii parametri de calcul i cu grosimea care va rezulta din calcule: - - rezistena la ntindere prin despicare, RB = 2,00 MPa; - - exponentul legii de oboseal, b = -1/14; - - strat superior de fundaie din piatr spart, sort 63 ...80, cu grosime de 15 cm; - - strat inferior de fundaie din balast, cu grosime de 25 cm.

III.Analiza structurii rutiere de calcul (varianta 1) la solicitarea osiei standard

(1)Structura rutier este caracterizat prin grosimea fiecrui strat rutier i prin caracteristicile de deformabilitate ale materialelor din straturile rutiere i ale pmntului de fundare, conform tabelului 15. Tabelul 15

Varianta 1 Varianta 2 Denumirea materialului din strat h. cm

E, MPa M

Beton asfaltic pentru strat de uzura 4 4 3600 0,35 Beton asfaltic pentru strat de legtur 8 8 3000 0,35 Beton de ciment, C 16/20 22 24 18000 0,15 Piatr spart mare, sort 63 ...80 15 15 400 0,27 Balast 25 25 168* 0,27 Pmnt de fundare. P4 70** 0,35

Not: * conform art. 29: ** conform art. 27(4). tabelul 2.

(2)Structura rutier i pmntul de fundare avnd 6 straturi, acestea se reduc la 5 straturi, prin luarea n considerare a mbrcmintei bituminoase cu grosimea de 12 cm i cu valoarea modulului de elasticitate mediu ponderat de 3197 MPa, care a fost calculat cu relaia urmtoare, conform art. 33 (2): Em = [(4 x 36001/3 + 8 x 3000l/3)/ 12]3 = 3197 MPa

(3)Pentru calculul tensiunii de ntindere orizontal, r, la baza stratului din beton de ciment se recomanda utilizarea normativului PD 177 - 2001. Rezult r = 0,764 MPa.

(4)Se calculeaz tensiunea de ntindere admisibil a betonului de ciment, conform art. 37, cu relaia r adm = 0,45 ks RB Ncb

n care: ks = 1, portanta stratului de fundaie din piatr spart fiind mai mare de 120 MPa; RB == 2, 00 MPa; Nc= 14,624 m.o.s; b = -1/14. Rezult r adm = 0, 45 x 1 x 2, 00 x 14,624-1/15 = 0,743 MPa, o valoare mai mic dect tensiunea de ntindere orizontal. Se mrete la 24 cm grosimea stratului de baz din beton de ciment (structura rutier de calcul, varianta 2).

IV.Analiza structurii rutiere de calcul (varianta 2) la solicitarea osiei standard

(1)Se calculeaz, tensiunea de ntindere orizontal, r, la baza stratului din beton de ciment. Rezult r = 0,689 MPa, o valoare mai mic dect cea a rezistenei la ntindere admisibile a betonului de ciment, deci grosimea necesar a stratului de baz din beton de ciment este ntre 22 cm i 24 cm.

(2)Stabilirea grosimii necesare a stratului de baz din beton de ciment Se calculeaz logaritmul numrului de solicitri admisibil ale osiei standard pentru grosimile de 22 cm i de 24 cm ale stratului de baz din beton de ciment, cu urmtoarea relaie prevzut la art. 42(3) i anume, log N adm. = 14(log RB - log r) - 4,93866. Rezult pentru: hBC = 22 cm, log N adm.(22) = 0, 91245; hBC = 24 cm, log N adm.(24) = 1, 54069. (log N adm.(24) - log N adm.(22))/ (24 - 22) = (1, 54069 - 0, 91245)/ 2 = 0,31412. Grosimea necesar exact a stratului de baz din beton de ciment se calculeaz cu relaia hBC = (log Nc - log N adm.(22))/ 0,31412 + 22, deci hBC = (log 14, 624 - 0. 91245)/ 0, 31412 + 22 = 22, 80 cm. Se rotunjete n plus la numr ntreg, deci hBC = 23 cm. Aceast grosime a stratului de baz ndeplinete i condiia grosimii minime de 20 cm pentru clasa de trafic FOARTE GREU, corespunztor art. 19 (2).

Seciunea 2: Exemplul 2

Calculul duratei de via rezidual a unei structuri rutiere cu mbrcminte din beton de ciment.

I.Datele problemei: (a)Se cere s se calculeze durata de via rezidual a unei structuri rutiere rigide cu mbrcminte din beton de ciment, pe un drum naional din clasa tehnic II. Drumul este situat n zona climateric I. (b)Terasamentele rutiere sunt la nivelul terenului. Pmntul de fundare este constituit din argile prfoase. (c)Traficul de calcul pentru o perioad de perspectiv de 10 ani este de 3, 650 m.o.s. (d)Indicele de degradare, are valoarea de 6,1.

II.Stabilirea alctuirii structurii rutiere.

(1)Pentru mbrcmintea din beton de ciment au fost efectuate 5 sondaje, datele obinute fiind date n tabelul 16. Tabelul 16

Nr. sondaj Poziia km hBC, cm RB, MPa 1 1+464 16.8 4,5 2 1+656 18.9 4,3 3 1+958 17.2 4,4 4 2+134 17,8 4,5 5 2+450 18,5 4,9

Not: hBC - grosimea mbrcmintei din beton de ciment a fost msurat pe carotele cilindrice recoltate; RB - rezistenta la ntindere prin despicare a fost determinat pe carotele cilindrice recoltate.

a)Prelucrarea statistic a valorilor grosimii mbrcmintei din beton de ciment i a rezistenei la ntindere prin despicare a condus la urmtoarele: * grosimea caracteristic a mbrcmintei din beton de ciment a fost calculat conform anexei 2, cu relaia: hBC car = hBC med. t x s, n care: hBC med. reprezint grosimea medie a mbrcmintei din beton de ciment cu valoarea 17,84 cm. t - coeficient dedus din repartiia Student, n funcie de numrul de date i pentru un risc de depire de 15%, a crei valoare se scoate din anexa 2 cu valoarea de 1, 237; s - abaterea medie ptratic a irului de date, stabilit conform anexei 2. Ea se calculeaz cu relaia

n care: hBCi - valorile individuale ale grosimii; hBC med. - valoarea medie a grosimii; n - numrul de valori individuale ale grosimii,

de unde, Rezult: hBC car. = 17,84 - 1,237 x 0,781 = 16,87, rotunjit 17 cm. * rezistena la ntindere prin despicare medie, RB med. = 4, 52 MPa, iar valoarea de calcul a rezistenei la ntindere prin despicare RB = 0,90 x 4, 52 x l = 4, 07 MPa, n care l reprezint valoarea factorului de reducere a rezistenei mecanice n funcie de indicele de degradare al mbrcmintei rutiere, conform tabelului 12; * rezistena la ntindere prin despicare caracteristic a fost calculat conform anexei 2, cu aceleai relaii de mai sus i anume: Rb car. = Rb med. - t x s, n care: t - coeficient dedus din repartiia Student cu valoarea de 1, 237; s - abaterea medie ptratic a irului de date calculat cu relaia:

, n care: RBi - valorile individuale ale rezistenei la ntindere prin despicare; Rb med. - valoarea medie a rezistenei la ntindere prin despicare; n - numrul de valori individuale ale rezistenei la ntindere prin despicare,

de unde, Rezult: Rb car. = 4,52 - 1, 237 x 0,204 = 4,27 MPa. Conform tabelului 7, indicativul betonului de ciment existent este Bce 6, iar caracteristicile de deformabilitate ale acestuia sunt: E = 35.000 MPa; = 0,15 iar, conform tabelului 13, b = -1/16. (2)Conform documentaiei de execuie, straturile de fundaie sunt alctuite din balast, cu grosime medie de 30 cm.

III.Analiza structurii rutiere de calcul la solicitarea osiei standard.

(1)Structura rutier rigid este caracterizat prin grosimea fiecrui strat rutier i prin caracteristicile de deformabilitate ale materialelor din straturile rutiere i ale pmntului de fundare, conform tabelului 17. Tabelul 17

Denumirea materialului din strat h. cm E, MPa Beton de ciment, Bce 6 17 35.000 0,15 Balast 30 182* 0,27 Pmnt de fundare 70** 0,42 Not: * conform art. 29; ** conform art. 27(4), tabelul 2.

(2)Se calculeaz, tensiunea de ntindere orizontal, r la baza stratului din beton de ciment. Rezult r = 2, 06 MPa.

IV._

(1)Se calculeaz numrul de solicitri pe care l poate prelua n continuare structura rutier existent cu relaia urmtoare, conform art. 42: log N adm. = 16( log RB - log r) - 6,72346 log N adm. = 16( log 4,07 - log 2,06) - 6,72346 = - 1,99182 iar, N adm. = 0,010 m.o.s.

(2)Durata de via rezidual este, conform art. 43: Dv = N adm./ N anual n care: - Nadm. = 0, 010 m.o.s., conform (1); Nc anual - traficul de calcul mediu anual, n milioane osii standard, calculat prin mprirea traficului de calcul, Nc = 3, 650 m.o.s. la 10 ani, numrul de ani luat n considerare n stabilirea acestuia. Rezult Nc anual = 0, 365 m.o.s. Deci, Dv = 0, 010/ 0, 365 = 0,03 ani. Rezult deci c durata de via rezidual este mai mic de 1 an, deci este necesar ranforsarea structurii rutiere.

Seciunea 3: Exemplul 3

Calculul grosimii necesare a straturilor bituminoase de ranforsare a unei structuri rutiere rigide existente. Datele problemei: Se cere s se calculeze grosimea necesar a straturilor bituminoase de ranforsare a structurii rutiere rigide existente din exemplul 2 Analiza structurii rutiere de calcul la solicitarea osiei standard

(1)Structura rutier este caracterizat prin grosimile straturilor bituminoase de ranforsare i cele ale fiecrui strat rutier al structurii rutiere existente i prin caracteristicile de deformabilitate ale materialelor din straturile rutiere i ale pmntului de fundare, conform tabelului 18: Tabelul 18

Denumirea materialului din strat h. cm E, MPa Beton asfaltic pentru strat de uzur 4 3600 0,35 Beton asfaltic pentru strat de legtur 8 3000 0,35 Beton de ciment. Bce 6 17 35.000 0,15 Balast 30 182* 0,27 Pmnt de fundare 70** 0,42

Not: * conform art. 29; ** conform art. 27(4). tabelul 2.

(2)Se calculeaz, tensiunea de ntindere orizontal, r, la baza stratului din beton de ciment. Rezult r = 1,410 MPa.

(3)Se calculeaz tensiunea de ntindere admisibil a betonului de ciment, conform art. 37, cu relaia r adm = 0, 45 ks RB Ncb n care: kS = 1, portanta stratului de fundaie din piatra spart fiind mai mare de 120 MPa; RB = 4, 07 MPa; Nc = 3, 65 m.o.s; b = -1/16. Rezult r adm. = 0, 45 x 1 x 4, 07 x 3, 65-l/l6 = 1, 689 MPa, o valoare mai mare dect tensiunea de ntindere orizontal. Din punctul de vedere al criteriului de dimensionare, grosimea mbrcmintei bituminoase poate fi micorat, dar grosimea de 12 cm constituie o grosime minim pentru un drum din clasa tehnic II, conform art. 18 (1). Soluia de ranforsare este deci, 4 cm strat de uzur din beton asfaltic i 8 cm strat de legtur din beton asfaltic deschis.

Seciunea 4: Exemplul 4

Dimensionarea stratului de baz din beton de ciment pentru o structur rutier rigid a unei strzi, prevzut s fie executat n dou etape.

I.Datele problemei:

(a)Se cere s se stabileasc alctuirea unei structuri rutiere rigide pentru o strad din categoria tehnic IV, a crei execuie urmeaz s fie efectuat n dou etape, n prima etap, circulaia traficului generat de antierul de construcie de locuine urmnd s se desfoare pe stratul din beton de ciment. Strada este situat n zona climateric II. (b)Regimul hidrologic este 1, corespunztor condiiilor hidrologice FAVORABILE. Pmntul de fundare este alctuit din prafuri argiloase.

(c)Traficul de calcul pentru o perioad de perspectiv de 30 ani este de 8,65 m.o.s. Pe durata de doi ani, ct se estimeaz c vor dura lucrrile de construcie, se estimeaz un trafic mediu zilnic echivalent de 20 osii standard pe o band de circulaie. Stabilirea traficului de calcul Pentru prima etap, Nci = 14600 o.s., deci 0,015 m.o.s. Traficul de calcul pentru perioada de perspectiv de 30 ani, Nc = 8,65 m.o.s, este corespunztor clasei de trafic GREU, conform art. 19.

II.Stabilirea alctuirii structurii rutiere

Se stabilete urmtoarea alctuire a structurii rutiere de calcul, conform capitolului IV: - mbrcminte bituminoas executat la cald, cu grosime de 12 cm armat cu geotextil, conform art. 18 (1) alctuit din: - - 4 cm strat de uzur - - 8 cm strat de legtur - strat de baz din beton de ciment, n dou variante: - - varianta 1: beton de ciment clasa C 16/20, cu urmtorii parametri de calcul: - - - rezistena la ntindere prin despicare, RB = 2,00 MPa; - - - exponentul legii de oboseal, b = -1/15; - - - grosimea 22 cm; - - varianta 2: beton de ciment rutier, clasa BcR 4,0, cu urmtorii parametri de calcul: - - - rezistena la ntindere prin despicare, Rb = 2,80 MPa; - - - exponentul legii de oboseal, b = -1/15; - - - grosimea 22 cm. - strat de fundaie din balast, cu grosime de 25 cm. Analiza structurii rutiere de calcul la solicitarea osiei standard pentru etapa I

(1)Structura rutier este caracterizat prin grosimile straturilor rutiere i prin caracteristicile de deformabilitate ale materialelor din straturile rutiere i ale pmntului de fundare, conform tabelului 19. Tabelul 19

Varianta 1 Varianta 2 Denumirea materialului din strat h, cm E, MPa h, cm E, MPa

Beton de ciment 22 20000 0.15 22 30000 0,15 Balast 25 192* 0.27 25 192* 0,27 Pmnt de fundare, P4 00 80** 0.35 80** 0,35 Not: * conform art. 29; ** conform an. 27(4), tabelul 2. (2)Se calculeaz, tensiunea de ntindere orizontal, r, la baza stratului din beton de ciment. Rezult pentru varianta 1, r1 = 1,24 MPa, iar pentru varianta 2, r2 = 1,34 MPa.

(3)Se calculeaz numrul de solicitri pe care l poate prelua stratul din beton de ciment n perioada de timp de la execuie pn la acoperirea cu straturi bituminoase pentru ambele variante conform art. 46 i anume, log N adm. = 15 (log RB - log r1) - 6,30325. Rezult: - pentru varianta 1, log N adm.var.1 = 15 (log 2,00 - log1,24) - 6,30325 = -3,18913 iar, N adm.var.1 = 0,00065 m.o.s., mult mai mic dect traficul de calcul, Nc1 = 0, 015 m.o.s. - pentru varianta 2, log N adm.var.2 = 15 ( log 2,80 - log 1,34) - 6,30325 = - 1,50245 iar, N adm.var.2 = 0, 031 m.o.s., mai mare dect traficul de calcul, Nc1 = 0, 015 m.o.s. n consecin, se reine drept soluie varianta 2 de alctuire.

III.Analiza structurii rutiere de calcul la solicitarea osiei standard pentru etapa 2

(1)Structura rutier este caracterizat prin grosimile straturilor rutiere i prin caracteristicile de deformabilitate ale materialelor din straturile rutiere i ale pmntului de fundare, conform tabelului 20. Tabelul 20

Denumirea materialului din strat h, cm E. MPa Beton asfaltic pentru strat de uzur 4 3600 0.35

Beton asfaltic pentru strat de legtur 8 3000 0.35 Beton de ciment BcR 4.0 22 30000 0.15 Balast 25 192* 0.27 Pmnt de fundare 80** 0.35

Not: * conform art. 29: ** conform art. 27(4). tabelul 2. (2)Se calculeaz, tensiunea de ntindere orizontal, r, la baza stratului din beton de ciment. Rezult r = 0,95 MPa.

(3)Se calculeaz numrul de solicitri pe care l poate prelua stratul din beton de ciment n perioada de timp de la acoperirea cu straturi bituminoase pn la sfritul perioadei de perspectiv, conform art. 47: log N adm.2 = 15 (log RB - log ar) - 5,28666 log N adm.2 = 15 ( log 2,80 log 0,95) 5,28666 = 1,75486 iar, N adm.2 = 56,87 m.o.s. Rezult structura rutier alctuit din: 4 cm strat de uzur bituminos 8 cm strat de legtur bituminos 22 cm strat de baz din beton de ciment 25 cm strat de fundaie din balast care prezint o comportare sub trafic care ndeplinete condiiile conform art. 45 Nc1 < Nadm.1 i anume, 0,015 m.o.s < 0,031 m.o.s. Nc < Nadm.1 + Nadm.2 i anume, 8,65 m.o.s. < 0,031 m.o.s + 56,87 m.o.s.

ANEXA Nr. 2: STABILIREA GROSIMII CARACTERISTICE I A REZISTENEI LA NTINDERE PRIN DESPICARE CARACTERISTICE

Grosimea caracteristic a mbrcmintei din beton de ciment existente se utilizeaz n dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a structurilor rutiere existente, conform art. 22 (4). Rezistena la ntindere prin despicare caracteristic se utilizeaz pentru stabilirea indicativului unui beton de ciment existent dintr-un strat rutier, conform art. 32 (1). Aceste caracteristici ale mbrcmintei din beton de ciment se obin prin calculul statistic al minimum patru valori ale grosimii, msurate pe carote sau al minimum patru valori ale rezistenei la ntindere prin despicare determinate pe carote. Grosimea caracteristic sau rezistena la ntindere prin despicare caracteristic se calculeaz cu relaia: x car = x med. - t x s, n care: x med. este valoarea medie a grosimii sau a rezistenei la ntindere prin despicare, calculat cu

relaia: n care xi reprezint valorile individuale ce alctuiesc irul de date, iar n, numrul de date; t - coeficient dedus din repartiia Student, n funcie de numrul de date i pentru un risc de depire de 15%, a crei valoare se scoate din tabelul 1; s - abaterea medie ptratic a irului de date, calculat cu relaia

, n care xi, x med. i n, au semnificaiile de mai sus. Exemplu de calcul

(1)Se cere s se calculeze rezistena la ntindere prin despicare caracteristic pentru un beton de ciment, pentru care au fost determinate pe carote cilindrice urmtoarele valori ale rezistenei la ntindere prin despicare: 3,6 MPa, 3,2 MPa, 2,9 MPa, 3,4 MPa, 3,3 MPa, 3,0 MPa i 4,0 MPa. Se ntocmete tabelul de lucru de mai jos.

n RB, Mpa RB2 1 3,6 12,96 2 3,2 10,24 3 2,9 8,41 4 3,4 11,56 5 3,3 10,89 6 3,0 9,00 7 4,0 16,00

23,4 79,06

(2)Se calculeaz rezistena la ntindere prin despicare medie: RB = 23,4/ 7 = 3,34 MPa

(3)Se calculeaz rezistena la ntindere prin despicare caracteristic cu relaia: RB car. = 3,34 - 1,173 x 0,37 = 2,91 MPa n care: t - coeficient dedus din repartiia Student cu valoarea 1,173 pentru 7 valori individuale ale rezistenei la ntindere prin despicare, conform tabelului 1; s - abaterea medie ptratic a irului de date, calculat cu relaia

Conform tabelului 7, indicativul betonului de ciment este Bce 4. Tabelul 1

n t 2 2,228 3 1,474 4 1,308 5 1,237 6 1,199 7 1,173 8 1,155 9 1,143

10 1,133 11 1,126 12 1,120 13 1,114 14 1,110

15 1,108 16 1,104 17 1,101 18 1,098 19 1,096 20 1,095 21 1,093 22 1,091 23 1,090 24 1,089 25 1,088 26 1,086 27 1,086 28 1,085 29 1,084 30 1,082 40 1,077 50 1,073

Publicat n Monitorul Oficial cu numrul 431bis din data de 23 mai 2005

CAPITOLUL I: PREVEDERI GENERALE Seciunea 1: Domeniu de aplicare Art. 1 Art. 2 Art. 3 Art. 4

Seciunea 2: Terminologie Art. 5

Seciunea 3: Documente de referin Art. 6.

CAPITOLUL II: PRINCIPII DE DIMENSIONARE Seciunea 1: Criterii de dimensionare Art. 7 Art. 8

Seciunea 2: Date necesare Art. 9 Art. 10

Seciunea 3: Etape principale de calcul Art. 11

CAPITOLUL III: STABILIREA TRAFICULUI DE CALCUL Seciunea 1: Prevederi generale Art. 12 Art. 13

Seciunea 2: Perioada de perspectiv Art. 14 Art. 15 Art. 16

CAPITOLUL IV: STABILIREA ALCTUIRII STRUCTURILOR RUTIERE DE CALCUL Seciunea 1: Structura rutier nou Art. 17 Art. 18 Art. 19 Art. 20

Seciunea 2: Structura rutier existent Art. 21 Art. 22 Art. 23

CAPITOLUL V: ANALIZA STRUCTURILOR RUTIERE DE CALCUL LA SOLICITAREA OSIEI STANDARD Art. 24 Art. 25 Art. 26

Seciunea 1: Pmnt de fundare Art. 27 Art. 28

Seciunea 2: Materiale din straturi de fundaie Art. 29 Art. 30

Seciunea 3: Beton de ciment pentru strat de baz Art. 31

Seciunea 4: Beton de ciment din structura rutier rigid existent Art. 32

Seciunea 5: Mixtura asfaltic din mbrcmintea bituminoas Art. 33 Art. 34

CAPITOLUL VI: STABILIREA COMPORTRII SUB TRAFIC A STRUCTURII RUTIERE Seciunea 1: Dimensionarea structurii rutiere rigide Art. 35 Art. 36 Art. 37 Art. 38 Art. 39 Art. 40

Seciunea 2: Calculul duratei de via rezidual Art. 41 Art. 42 Art. 43

CAPITOLUL VII: PROBLEME SPECIFICE DIMENSIONRII STRUCTURII RUTIERE PENTRU STRZI Art. 44 Art. 45 Art. 46 Art. 47. Art. 48

CAPITOLUL VIII: ELEMENTE GEOMETRICE Art. 49 Art. 50 Art. 51 Art. 52 Art. 53

CAPITOLUL IX: CONSIDERAII FINALE Art. 54 ANEXA Nr. 1: EXEMPLE DE CALCUL Seciunea 1: Exemplul 1 Seciunea 2: Exemplul 2 Seciunea 3: Exemplul 3 Seciunea 4: Exemplul 4 ANEXA Nr. 2: STABILIREA GROSIMII CARACTERISTICE I A REZISTENEI LA NTINDERE PRIN DESPICARE CARACTERISTICE