Asfaltne voziščne konstrukcije dimenzioniranje, regulativa
Transcription
Asfaltne voziščne konstrukcije dimenzioniranje, regulativa
Asfaltne voziščne konstrukcije mag. Jožica Cezar, u.d.i.g. STIA NGI d.o.o. • Zakonodaja - projektna dokumentacija, tehnična regulativa • Načrtovanje - dimenzioniranje asfaltnih vozišč • Vzdrževanje vozišč • Sanacijski ukrepi: postopki, tehnologije Dimenzioniranje voziščne konstrukcije Projektiranje načrtovanje plasti in materialov sestavni del vsake PROJEKTNE DOKUMENTACIJE! Zakonodaja in tehnična regulativa Zakonodaja s področja graditve in izdelave projektne dokumentacije ZGO-1: Graditev objekta obsega projektiranje, gradnjo in vzdrževanje objekta. Gradnja je izvedba gradbenih in drugih del in obsega gradnjo novega objekta, rekonstrukcijo objekta in odstranitev objekta. Vzdrževanje vzdrževanje objekta je izvedba del, s katerimi se objekt ohranja v dobrem stanju in omogoča njegova uporaba, Zakonodaja s področja cest (18. člen ZCes-1, 2010) INVESTICIJSKA VZDRŽEVALNA DELA VZDRŽEVALNA DELA V JAVNO KORIST • Zmogljivost ceste se ne spremeni • Izvedba izboljšav v območju cestnega sveta (2 m od skrajnega roba ceste) • Sem spadajo: preplastitve, ojačitve, obnove • Izvedbeni načrt •Zmogljivost ceste se spremeni. •Rekonstrukcija ceste v območju ceste (varovalni pas ceste in 7 m nad voziščem) •Projekt za izvedbo (PZI) Zakonodaja pri izdelavi projektne dokumentacije ZGO-1 Določa vrsto projektne dokumentacije: IDZ, IDP, PGD, PZI in PID (35. člen) Pravilnik o projektni dokumentaciji Določa vsebino in obliko projektne dokumentacije IDZ, IDP, PGD, PZI in PID Pravilnik za izvedbo investicijskih vzdrževalnih del in vzdrževalnih del v javno korist Določa obliko in vsebino IZVEDBENEGA NAČRTA. Novogradnje, rekonstrukcije Preplastitve, ojačitve Pravilnik o projektni dokumentaciji (Ur.l. RS, št. 55/08) določa obseg in vsebino projektne dokumentacije - Vodilna mapa »0«, - Načrti (»3« Gradbene konstrukcije = Voziščna konstrukcija), - Elaborati. ??? Praksa ??? Pravilnik o projektiranju cest (VIII, 42. člen, št. 91/2005): (1) ….opredeljuje voziščno konstrukcijo kot edini konstrukcijski element ceste (2) Voziščna konstrukcija se dimenzionira po veljavnih tehničnih specifikacijah. PZI (PGD) - Izvedbeni načrt Mapa 1/1 2 KAZALO VSEBINE IZVEDBENEGA NAČRTA 3 - Načrt gradbenih konstrukcij in drugi gradbeni načrti 3/1 NAČRT CESTE - PRIKLJUČEK, št. PZI-725/13 1 Naslovna stran Mapa 1/4 2 Kazalo vsebine načrta 3/2 - Načrt gradbenih konstrukcijDIMENZIONIRANJE VOZIŠČNE KONSTRUKCIJE Z GEOLOŠKO GEOMEHANSKIM POROČILOM ZA POTREBE DIMENZIONIRANJA, št. 13/13-Z – Stia NGI d.o.o., Novo mesto 3 Tehnično poročilo 4 Dimenzioniranje voziščne konstrukcije s predlogom ukrepov 5 Risbe (Pregledna situacija območja izvedbe ukrepa) 6 Predizmere in popis del s količinami ter predračunski elaborat s stroškovno oceno investicije 0 - VODILNA MAPA Mapa 1/2,3 NAČRTI: ELABORATI: Mapa 1/5 Elaborat-E2 KATASTRSKI ELABORAT št. PZI-725/13-2 – Dolenjska projektiva d.o.o., Novo mesto Mapa 1/6 Elaborat-E3 NAČRT GOSPODARJENJA Z GRADBENIMI ODPADKI št. PGD-725/13-3 – Dolenjska projektiva d.o.o., Novo mesto Elaborat-E4 DIMENZIONIRANJE VOZIŠČNE KONSTRUKCIJE Z GEOLOŠKO GEOMEHANSKIM POROČILOM ZA POTREBE DIMENZIONIRANJA Tehnična regulativa - asfalterstvo EN 13108-xx EN 13018-1, EN 13108-5, EN 13108-6, Datum objave SIST: 01.07.2006 EN 13108-7, EN 13108-20, EN 13108-21 SIST EN 13108-xx SIST 1038-x Datum prevoda: 27.08.2010 Datum objave: 01.09.2010 Datum objave: 01.02.2008 Datum objave popravka: 01.07.2009 TSC 06.300 / 06.410 Objavljene v Ur.l.RS št. 65 z dne 14.08.2009 Osnove za določitev voziščne konstrukcije in sanacijskih ukrepov Novogradnje, rekonstrukcije Preplastitve, ojačitve ….. prometne zahteve v prihodnosti - prometne prognoze kvaliteta materialov v posteljici (podlagi) lastnosti in kvaliteta vgrajenih materialov klimatski in hidrološki vplivi (visoke - nizke temperature, voda odpornost proti heterogenemu zmrzovanju, ….) Ustrezen ukrep sanacije preučiti vzroke, ki so povzročili nastanek poškodb Prometna obremenitev - načrtovana doba trajanja (Pravilnik o projektiranju - 10. člen): 20 let (novogradnje), 10 let (preplastitve) - osnova PLDO (faktorji ekvivalentnosti za vrsto vozil - OV, A, LT, ST, TT, TTP); rang ceste - AC, HC, GC, RC; WIM meritve - faktorji povečanja: prometni pasovi, nagib nivelete, rast prometa …. merodajna (skupna ekvivalentna) prometna obremenitev - NOO 100 kN (do leta 2009 - 82 kN) - povečanje debelin asfaltnih plasti do 7 cm (stari projekti – izdelani pred letom 2009 – potrebne novelacije, ne dopolnitve!) - razredi PO: A1, A2, A3, A4, A5 (Z1, Z2… zmesi zrn) - ključno pri izbiri asfaltnih plasti (obrabna, nosilna plast) Geološke razmere, obstoječa VK - Sondažni razkopi, vrtine raziskave na terenu, v laboratoriju, poročilo - Nosilnost podlage - CBR (Evd, Ev2) - Obstoječa voziščna konstrukcija Klimatski in hidrološki pogoji zelo zahtevna klima v Sloveniji vpliv visokih, nizkih temperatur (izbira - asfaltne zmesi - obrabna, nosilna plast) karta globin prodiranja mraza (nevezane zmesi zrn – odpornost proti heterogenemu zmrzovanju) cone zmrzovanja (izdelati novo karto - zaključek „Delavnice DVK“) ustrezno upoštevanje hidroloških pogojev: ugodni, neugodni-praksa? projektno zagotoviti ustrezno površinsko in globinsko odvodnjo voziščne konstrukcije - prečni skloni vozišča, mulde, jarki, drenaže..) MPC (lokalne ceste, javne poti …) - drugačna obdelava DIMENZIONIRANJE - Novogradnje (TSC 06:520) AASHO test DIMENZIONIRANJE - Obstoječe (TSC 06:541) vizualna ocena stanja vozišč (razpoke, obraba, krpe, udarne jame, deformacije …) – razredi stanja meritve podajnosti – diagram za določitev ojačitve Določitev ojačitve (TSC 06:541) Izbira plasti - materialov VK AC 22 base PmB 45/80-65 A2, pri čemer pomeni: AC AC 22 base PmB 45/80-65 A2 - Asphalt concrete - oznaka za bitumenski beton 22 AC 22 base PmB 45/80-65 A2 - Največja velikost nazivnega zrna v zmesi base AC 22 base PmB 45/80-65 A2 - Nosilna plast PmB45/80-65 AC 22 base PmB 45/80-65 A2 A2 - Oznaka bitumenskega veziva (zahteve po penetraciji) - Razred bituminizirane zmesi glede na prometno obremenitev Popisi po TSC 06.300 (PIS projektant) Javna naročila S 3 1 352 S 3 2 246 Izdelava zgornje nosilne plasti bituminizranega drobljenca zrnavosti 0/22S mm s cestogradbenim bitumnom v debelini 6 cm Izdelava obrabne in zaporne plasti bitumenskega betona BB 8s iz zmesi zrn iz silikatnih kamnin in cestogradbenega bitumna v debelini 30 mm Označevanje asfaltne zmesi ni skladno z SIST 1038-1 Šifre in opis ni skladen z TSC 06.300/06.410: 2009 6486,70 6486,70 m2 m2 1.del: • Zakonodaja - projektna dokumentacija, tehnična regulativa • Načrtovanje - dimenzioniranje asfaltnih vozišč 2.del: • Vzdrževanje vozišč • Sanacijski ukrepi: postopki, tehnologije Vzdrževanje vozišč Investicijsko vzdrževanje IV: - obdelave površine in preplastitve - ojačitve - obnove - zamenjave voziščne konstrukcije Redno vzdrževanje RV: - krpanja poškodb na vozišču (prekopi!) - popravilo izrazitih neravnin in kolesnic - obnova hrapavosti asfaltnih vozišč - zalivanje razpok Sanacije – uveljavljeni izrazi TSC: različni postopki inženirska presoja, sodelovanje strokovnjakov (recenzije, revizije - OP, izdelovalci ((( Odločitev o vrsti ukrepa (terenske in laboratorijske raziskave uporabnosti obstoječih materialov – na vozišču, nujno sodelovanje med laboratorijem in izdelovalcem dimenzioniranja) geološko poročilo - geolog Asfalterski tehnolog Prometnik Načrtovalec VK – OP Geolog ostali racionalne, optimalne rešitve (zahteve vozišča: nosilnost, torna sposobnost, sanacija deformacij….) Vrednotenje - analiza ukrepa Projektna naloga: analiza različnih variant, stroškovno vrednotenje ukrepov - Navodilo za pripravljalce PN, Dober Načrt dimenzioniranja VK – Odgovorni projektanti, izdelovalci Analiza ocenjene vrednosti investicije: ≈ 4000 do 4500 m površinske obdelave ≈ 2500 m preplastitve ≈ 1200 m ojačitve ≈ 700 m zamenjave IV: Površinske obdelave: Surface dressing (SD), Slurry surfacing (SS) - po TSC 06.300 / 06.410 … izboljšanje tornih lastnosti vozišča zatesnitev površine za manj obremenjene ceste, makadame - zahteve PP - ZVKD… - s površinsko prevleko (SD) - s tankoplastno prevleko (SS) Površinske prevleke (SD) IZVEDBA 1. Pobrizg veziva – emulzije: - ustrezna podlaga • čista • popravljene udarne jame, robovi • zalite večje razpoke - ustrezna količina pobrizga emulzije - ustrezna temperatura emulzije 2. Posip drobirja (enakomernost, količina) 3. Uvaljanje drobirja (ustrezni valjarji) 4. Odstranitev odvečnega drobirja (krtačenje) Tankoplastne prevleke (SS) Po hladnem postopku • proizvodnja kontinuirano v samohodni strojni opremi Primer: SS 8 BE A1/A3 (oznaka po TSC) Po vročem postopku • proizvodnja šaržno v asfaltnem obratu, T > 130°C Tankoplastne prevleke (SS) po hladnem postopku mešanica: zmesi kamnitih zrn, potrebnih dodatkov in bitumenske emulzije vgrajevanje z razdelilnikom za strojno razgrinjanje praviloma dvoslojna izvedba, prvi sloj je izravnalni zgoščevanje pod prometom ali z valjarji z gumijastimi kolesi Tankoplastne prevleke (SS) po vročem postopku mešanica zmesi kamnitih zrn, kamene moke, bitumna in morebitnih dodatkov vgrajevanje strojno s finišerjem pred valjanjem posip s finim drobirjem zgoščevanje z valjarji, praviloma brez vibracij IV: Preplastitve najpogosteje bitumenski betoni: AC surf, SMA, PA ... primerne za vse skupine prometnih obremenitev izbira odvisna zahtev vozišča in lokalnih pogojev - poznavanje materialov in tehnologij; lastnosti asfaltne zmesi: - manj hrupni - tihi asfalti: SMA, asfalti z gumo - večja odpornost proti kolesnicam: SMA, uporaba žlindre v obrabnih plasteh - PA – drenažni asfalt: manj hrupen, drenažna sposobnost… IV: Ojačitev - - - - izboljšanje nosilnosti (AC base + AC surf) za vse skupine PO (A1 do A5) pri določitvi debeline ojačitve pravilno vrednotenje obstoječih plasti – DVK – vrtine!! z vezano nosilno, vezno in/ali obrabno plastjo = nadgradnja z asfaltnimi plastmi nevezano in vezano nosilno in obrabno plastjo – sendvič sistem IV: Obnova - zamenjava ko sta nosilnost VK in kvaliteta obstoječih materialov neustrezni (vzroki: neustrezno odvodnjavanje, premajhne debeline, neustrezni materiali...) kadar nadvišanje ni možno (v naselju, mestne ceste) IV: Reciklaža Alternativa ZAMENJAVE: izven naselij = RECIKLAŽA obstoječih materialov z asfaltno nadgradnjo (in situ, uporaba rezkanca, … (d = 25 do 30 cm) Obdelava voziščne konstrukcije reciklaža Uporaba: • na cestah s slabo nosilnostjo Cilj: • uporabiti obstoječe materiale • narediti homogen nosilni sloj Vrste: • po vročem/hladnem postopku • in-situ ali v asfaltnem obratu • z bitumensko emulzijo, cementom ali penjenim bitumnom Recikliranje vozišč s penjenim bitumnom Sestava mešanice - priprava RECEPTURE: • • • • • • rezkan asfalt nevezana nosilna plast zmes kamnitih zrn (penjeni) bitumen cement voda Presevek (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,01 0,1 1 10 Odprtina sit (mm) sp. mejna Wirtgen zg. mejna Wirtgen Mešanica 100 Izvedba reciklaže z uporabo rezkanca (Z Lj. obvoznica) Recikliranje vozišč s penjenim bitumnom Prednosti: • • • • • • izboljšana nosilnost debela, homogena nosilna plast (min. d) pridobimo dobre strani cementa in bitumna kot veziva v nosilni plasti izkoriščenost materiala hitrost izvedbe prometna varnost Slabosti: naloge v prihodnosti Reciklaže - prihodnost Dopolnitev regulative Vrednotenje reciklirane plasti - faktorji ekvivalentnosti (določitev): 0,16 do 0,22 Odpornost proti škodljivim zmrzovanja - vrednotenje učinkom Toplotna prevodnost (faktorji ekvivaletnosti - toplotna odpornost, metoda Papo …) Vzdrževanje vozišč Investicijsko vzdrževanje IV: - obdelave površine in preplastitve - ojačitve - obnove - zamenjave voziščne konstrukcije Redno vzdrževanje RV: - krpanja poškodb na vozišču (prekopi!) - popravilo izrazitih neravnin in kolesnic - obnova hrapavosti asfaltnih vozišč - zalivanje razpok RV: Krpanja poškodb na vozišču poškodbe: udarne jame, luščenje obrabne plasti, obraba, zmrzlinske poškodbe, razpoke... s krpanjem začeti takoj po nastanku poškodb • jesenska popravila: preprečitev vstopa površinske vode v vozišče • pomladanska popravila: vzpostavitev vozišča po zimi v vozno stanje krpamo z enako zmesjo, kot je v obstoječi obrabni plasti izvedba: - pravokotne oblike - robovi navpično izsekani - jame skrbno očiščene - pobrizg – po celotni površini z bitumensko emulzijo - stiki: bitumenska lepilna zmes ali lepilni trak - zagotoviti ustrezno zgoščenost - nadvišanje Prekopi na vozišču - širina: min 1,0 m (strojno vgrajevanje) - nosilnost, torna sposobnost (kot na obstoječi VK) - zamik stikov, nadvišanje, stiki z bitumensko zalivno zmesjo, ….. RV: Popravilo neravnin in kolesnic REZKANJE: • poškodbe zaradi odrivanja in preoblikovanja (kolesnice, perilniki) • spremembe vzdolžnega ali prečnega nagiba (pomanjkljivosti ravnosti) rezkanje površine – segrete ali hladne asfaltne zmesi ali remix (mešanje in ponovna vgradnja) ponovni nastanek preprečimo samo, če odstranimo VES material, ki je občutljiv na preoblikovanje (Vrtine - raziskave obrabne in nosilne plasti) RV: Obnova hrapavosti asfaltnih vozišč Lastnosti vozišča: = zagotavljanje ustreznega koeficienta drsnega trenja = zagotavljanje primerne hrapavosti UKREPI: rezkanje obdelava z vodnim curkom mehanska obdelava (peskanje, štokanje) obdelava površine s površinskimi obdelavami vozišča: uporaba zmesi zrn eruptivnega porekla (površinske prevleke - SD, tankoplastne prevleke - SS) RV: Vzdrževanje makadamskih vozišč ohranjati ravno in profilirano vozišče, zagotavljati hiter odtok površinske vode – sprotno vzdrževanje odvodnjavanja kotanje in udarne jame zakrpati z ustreznim kamnitim materialom nevezani kamniti material (drobljenec) brez primesi zemlje, glinenih ali organskih primesi deponiranje materiala na razširitvah = neprekinjeno vzdrževanje Izvedba površinske protiprašne obdelave - ekonomičnost? Sanacija krovnih plasti zamenjava obnovitev profila brez dodane asfaltne zmesi (reshape) obnovitev profila z dodano asfaltno zmesjo brez mešanja (repave) obnovitev profila z dodano asfaltno zmesjo z mešanjem (remix) obnovitev profila z dodano asfaltno zmesjo, mešanjem in nadgraditvijo (remix-plus) Zaključki delavnice „DVK“ - naloge v prihodnosti na področju VK 1 2 3 4 5 6 7 8 Nova karta con zmrzovanja - globin prodiranja mraza Za ceste nižjega ranga: MPC – standardizirane VK Korekcijski faktorji za nadomestitev vezanih z nevezanimi plastmi (toplotna prevodnost) Navodilo za izdelavo PN za dimenzioniranje VK Merila za izdelovalce DVK (OP določeno z zakonodajo!) Novelacija TSC za dimenzioniranje VK Nov standard SIST za uvedbo fundamentalnih preskusov za asfalte Izdelava metodologije za uvedbo stroškovnih analiz življenjskega cikla VK - LCA Hvala za pozornost! Vprašanja???