DIMENSIONAREA SISTEMULUI RUTIER ALCATUIREA SISTEMULUI RUTIER Din punct de vedere al alcatuirii sistemului rutier, pe sectorul de drum analizat se identifica 1tip caracteristic de sistem rutier: Pe sectorul de drum, pe baza analizarii studiului geotehnic s-a determinat urmatoarea alcatuire a sistemului rutier : - Argila prafoasa pamant categoria P5 SOLUTII PROPUSE In functie de alcatuirea sistemului rutier si de traficul de calcul, solutiile de ranforsare pe sectorul de drum analizat sunt urmatoarele: Solutia propusa pentru sistemului rutier : - Argila prafoasa pamant categoria P5 - Strat anticontaminant din geotextil - 30cm strat inferior de fundatie de balast - 25cm strat superior de fundatie din piatra sparta - 6cm strat de baza din mixtura asfaltica AB2-5cm strat de legatura din binder de criblura BAD25(cu bitum modificat) - 4cm strat de uzura din beton asfaltic BAR16 (cu bitum modificat) 1
VERIFICAREA STRUCTURILOR RUTIERE I. In vederea verificarii structurilor rutiere a fost utilizata metoda analitica de dimensionare,conform Normativului pentru dimensionarea straturilor bituminoase de modernizare a sistemelor rutiere existent (metoda analitica) AND 550. 1.1 Sectorul de drum este caracterizat de urmatoarele date a. alcatuirea structurii existente conform studiu geotehnic b. tipul de pamant P5 conform studiu geotehnic c. tipul climatic II d. regim hidrologic 2b 1.2 Stabilirea traficului de calcul a. anul terminarii executiei modernizarii este 2012, iar perioada de perspectiva este de 15 ani ( 2012-2027) b. se calculeaza traficul de calcul conform capitolului 4 din Normativul pentru dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare a sistemelor rutiere suple si semirigide ( metoda analitica ) AND 550. Traficul luat in considerare este exprimat in vehicule R115 pentru perioada 2012-2027 (perioada de 15 ani ) considerindu-se anul 2012 anul de dare in exploatare a drumului. 2
In vederea dimensionarii se va determina traficul valorilor din tabelul 1 si conform calculului din tabelul 2. Volumul de trafic s-a calculat cu formula : Nc = 365 x 10-6 x p r x C rt x (η os115r + η os115f )/2 Nc= 1 m.o.s. ( 1m.o.s.=10 6 ) (considerat trafic greu) de calcul cu ajutorul 1.3 Structura rutiera Modulul de elasticitate al pamantului este in functie de tipul de pamant, de tipul climateric si de regimul hidrologic. Se calculeaza urmatoarele componente de deformare : εr in microdeformatii la baza straturilor bituminoase εz in microdeformatii la nivelul patului drumului Rezultatele sunt date in Anexa 1. Anexa 1: DRUM: Magurele Sector omogen: inst.fiz.atm. Parametrii problemei sunt Sarcina... 57.50 kn Presiunea pneului 0.625 MPa Raza cercului 17.11 cm Stratul 1: Modulul 3300. MPa, Coeficientul Poisson.350, Grosimea Stratul 2: Modulul 5000. MPa, Coeficientul Poisson.350, Grosimea 9.00 cm 6.00 cm Stratul 3: Modulul 500. MPa, Coeficientul Poisson.270, Grosimea 25.00 cm Stratul 4: Modulul 129. MPa, Coeficientul Poisson.270, Grosimea 30.00 cm Stratul 5: Modulul 70. MPa, Coeficientul Poisson.420 si e semifinit 3
R E Z U L T A T E: DEFORMATIE DEFORMATIE R Z RADIALA VERTICALA cm cm microdef microdef.0-15.00.145e+03 -.184E+03.0 15.00.145E+03 -.469E+03.0-70.00.121E+03 -.209E+03.0 70.00.121E+03 -.284E+03 Verificarea la Rata de degradare prin oboseala a structurii Verificarea criteriului RDO<RDOadm RDOadm = 0.90 - pentru STRAZI Pentru trafic de calcul 1 m.o.s. Nadm=24.5 x10 8 x (Er) -3.97 RDO=Nc /Nadm ; Nadm=6.43 RDO = 0.16 < 0.90 ( se verifica ) II. Verificarea la inghet dezghet Calculul de verificare a rezistentei la actiunea de inghet dezghet a structurii rutiere noi a fost efectuat conform STAS 1709/1 si STAS 1709/2. Calculul grosimii echivalente a sistemului rutier : 4 x 0.50 = 2.0 cm 5 x 0.50 = 2.5cm 6 x 0.50 = 3.0cm 25 x 0.70 = 17.50 cm 30 x 0.80 = 24.00cm He = 46.00 cm Structura rutiera noua este caracterizata printr-o grosime echivalenta de 46.00 cm. 4
n H e = Σ h i C ti i=1 unde: h i C ti este grosimea stratului rutier luat in calcul, in cm; coeficientului de echivalare a capacitatii de transmitere a caldurii specifice fiecarui material din alcatuirea stratului rutier luat in calcul, conform tabelului 3 din STAS 1709/1. A fost luat in calcul tipul de pamant P5 si conditii defavorabile care conduc la valorile pentru Adancimea maxima de inghet in pamant Z: -Adancimea maxima de inghet in pamant Z= 80 cm pentru P5 Adancimea de inghet in complexul rutier, Z cr, in care Z cr = Z + Z, iar Z = H SR He In conformitate cu prevederile STAS 1709/2, gradul de asigurare la patrunderea inghetului, K, este K=0.50 rezulta: k = H echivalent/ Z critic =0.44 Sector strada H structura (cm) H echivalent (cm) Z z Z critic K structura Verificare strada 70 46 80 24 104 0.44 0.44<0.50 nu 5
Concluzii si recomandari : Cu gradul de asigurare la patrunderea inghetului in complexul rutier K=0.44, valoare mai mica decat valoarea k=0.50 (pentru asigurarea la patrunderea inghetului) se considera ca structura rutiera nu este rezistenta la inghet-dezghet. Pentru ca structura sa reziste la actiunea inghet dezghet se recomanda suplimentarea straturilor rutiere cu un strat de forma din pamant stabilizat de 15cm grosime. Astfel va rezulta H echivalent = 61 cm si gradul de asigurare la patrunderea inghetului va fi k= 0.68 > 0.50. Masuri care actioneaza asupra factorului hodrologic, avand drept scop realizarea unor conditii hidrologice favorabile ale complexului rutier si anume : - executarea terasamentelor in rambleu, pentru a se obtine conditia ca nivelul cel mai ridicat al stratului de apa freatica sa fie sub adancimea critica a acestuia si sub adancimea de inghet in complexul rutier. - prevederea lucrarilor de colectare si evacuare a apelor superficiale - ingrosarea stratului inferior de fundatie sau prevederea unui substrat de fundatie anticapilar care poate indeplini si functia de strat drenant. - prevederea unui strat de forma din pamanturi coezive tratate cu var - prevederea unui strat izolant din geotextile anticontaminante Sef proiect complex, Arh. Costel Tudorut Sef proiect specialitate, Ing. Radu Costea 6